什麼是圓柱的側面積?
圓柱的側面積(Lateral Surface Area,簡稱 LSA)指的是圓柱「彎曲側面」的面積,並不包含上、下兩個圓形底面。想像把圓柱的側面攤平展開,你會得到一個長方形:它的寬就是底圓的周長(\(2\pi r\)),高則是圓柱的高度(\(h\))。兩者相乘,就得到簡潔的公式 \(\text{LSA} = 2\pi r h\)。
如何使用這個計算器
請以相同單位輸入底圓的半徑(\(r\))與圓柱的高度(\(h\)),例如兩者都用公分。計算器會立即算出側面積(以平方單位表示),並一併顯示底圓周長。這是放諸四海皆準的幾何原理——只要 \(r\) 與 \(h\) 使用相同單位,任何單位系統都適用。
公式詳解
常數 \(2\pi\) 的作用,是把半徑轉換成底圓的周長,也就是 \(C = 2\pi r\)。由於圓柱的側面本質上就是這個圓沿著高度 \(h\) 向上「延伸」而成,因此側面積等於周長乘以高度:
$$\text{LSA} = 2\pi r \times h = 2\pi r h$$要注意的是,這與總表面積不同——總表面積還要再加上兩個圓形底面:\(\text{TSA} = 2\pi r h + 2\pi r^2\)。
實際範例
假設有一個罐子,半徑 \(r = 5\)、高度 \(h = 10\)。那麼
$$\text{LSA} = 2 \times \pi \times 5 \times 10 = 100\pi \approx 314.16 \text{ 平方單位}$$底圓周長為 \(2\pi \times 5 = 10\pi \approx 31.42\) 單位,這也印證了攤平後的長方形約為寬 31.42、高 10(\(31.42 \times 10 \approx 314.16\))。
常見問題
側面積包含上下底面嗎?不包含。側面積只計算彎曲的側面。若要算總表面積,需再加上 \(2\pi r^2\),把兩個圓形底面也納入。
計算結果使用什麼單位?會以你輸入長度單位的平方來表示——如果 \(r\) 與 \(h\) 以公尺為單位,結果就是平方公尺。
可以用直徑代替半徑嗎?可以,但要先把直徑除以 2 換算成半徑,再輸入計算。