什麼是半球體?
半球體就是把一顆球從正中央切開後得到的「一半球」。它由一個彎曲的曲面和一個平坦的圓形底面所組成。這個計算機只要輸入半徑,就能立刻幫你算出半球體的各項重要幾何數值——包括體積、曲面面積、平面底面積、總表面積,以及底面圓周長。
如何使用
在欄位中輸入半球體的半徑(\(r\)),單位可以任意選擇。計算機會以立方單位回傳體積,並以平方單位回傳各項面積。由於這些公式純屬幾何運算,只要單位前後一致就能適用——無論是公分、英吋、公尺都沒問題。
公式解析
半球體的體積正好是整顆球的一半:
$$V = \frac{2}{3}\cdot\pi\cdot r^{3}$$曲面(圓頂)面積也是整顆球表面積的一半:
$$2\cdot\pi\cdot r^{2}$$再加上平坦的圓形底面 \(\pi\cdot r^{2}\),因此總表面積為
$$2\cdot\pi\cdot r^{2} + \pi\cdot r^{2} = 3\cdot\pi\cdot r^{2}$$而圓形底面的周長則是 \(2\cdot\pi\cdot r\)。
實際範例
假設半徑為 5 個單位:體積 \(= \frac{2}{3}\cdot\pi\cdot 5^{3} = \frac{2}{3}\cdot\pi\cdot 125 \approx 261.8\) 立方單位。曲面面積 \(= 2\cdot\pi\cdot 25 \approx 157.08\),底面積 \(= \pi\cdot 25 \approx 78.54\),總表面積 \(= 3\cdot\pi\cdot 25 \approx 235.62\) 平方單位,底面圓周長則為 \(2\cdot\pi\cdot 5 \approx 31.42\) 單位。
常見問題
總表面積有包含平坦的底面嗎?有的。總表面積 \(3\pi r^{2}\) 是把平坦的圓形底面(\(\pi r^{2}\))加上彎曲的圓頂面(\(2\pi r^{2}\))。如果你只需要圓頂的面積,請看「曲面面積」。
這個計算機用什麼單位?任何單位都可以,只要前後一致即可。如果 \(r\) 以公分為單位,那麼體積就是 cm³,面積則是 cm²。
半球體和整顆球有什麼差別?同樣半徑下,半球體的體積與曲面面積都剛好是整顆球的一半,再額外多了一個平坦的圓形底面。