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輸入計算

數學公式

數學公式: 球體半徑、體積、表面積與周長計算器
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  1. Surface area and great-circle circumference

    Surface area and great-circle circumference: 球體半徑、體積、表面積與周長計算器

    Surface area and the equatorial (great-circle) circumference from radius r.

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結果

球體半徑 r
1
球體的半徑
項目 小數值 In terms of π
體積 V 4.18879 1.33333 π
表面積 A 12.5664 4 π
周長 C 6.28319 2 π

這個球體計算器能做什麼

本工具只要輸入球體的任一已知數值——半徑 \(r\)、體積 \(V\)、表面積 \(A\),或大圓周長 \(C\)——便能計算出其餘三項。它還會將每個結果以「π 表示式」呈現,把數字係數從符號 π 中拆解出來,方便取得精確答案,也很適合用來核對課本習題。

使用方法

先從下拉選單選擇計算模式,指定你已知的數值。接著在「已知數值」欄位輸入該數字(必須大於零)。你還可以選擇性地自訂 π 值、挑選顯示單位,並設定有效位數。請注意,單位僅是標示用途——本工具不會進行任何單位換算,所有數字都以「不分單位」的方式計算。長度結果會帶上原單位,面積結果為單位平方,體積結果則為單位立方。

公式說明

核心關係式為 $$V = \tfrac{4}{3}\pi r^{3}, \quad A = 4\pi r^{2}, \quad C = 2\pi r$$。當你輸入的不是半徑時,計算器會先反推相關公式,求出 \(r\):由體積反推,\(r = \left(\frac{3V}{4\pi}\right)^{1/3}\);由表面積反推,\(r = \sqrt{\frac{A}{4\pi}}\);由周長反推,\(r = \frac{C}{2\pi}\)。一旦求得 \(r\),其餘各項便可直接算出。至於「以 π 表示」的形式,只是把 π 這個因子單獨拆出:$$V = \tfrac{4}{3}r^{3} \cdot \pi, \quad A = 4r^{2} \cdot \pi, \quad C = 2r \cdot \pi$$。

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顯示半徑 r 和大圓赤道的球面
半徑 \(r\) 確定一個球面;其大圓給出周長 \(C = 2\pi r\)。

計算範例

以半徑模式、\(r = 2\) 為例(\(\pi = 3.14159265359\),取 6 位有效數字):$$V = \tfrac{4}{3} \cdot \pi \cdot 8 \approx 33.5103$$ $$A = 16\pi \approx 50.2655$$ $$C = 4\pi \approx 12.5664$$ 若以 π 表示,則為 \(V = 10.6667\pi\)、\(A = 16\pi\)、\(C = 4\pi\)。

常見問題

球體的「周長」是什麼?指的是大圓周長——也就是通過球心的最大截面圓的周長,等於 \(2\pi r\)。

為什麼可以更改 π 的值?有些作業題會指定四捨五入後的數值,例如 \(3.14\) 或 \(22/7\)。自訂 π 可以讓你精確重現題目預期的答案。

選擇單位會換算我的數字嗎?不會。單位僅作為顯示用的後綴,數字本身不會改變,因此請確保你所有的輸入值都採用相同的單位系統。

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