什麼是正四角柱?
正四角柱,也稱為方底柱或四角柱,是一種上下兩個平行底面皆為正方形的直角柱。若正方形底面的每一邊長為 a,柱身高度為 h,那麼它其實就是一個橫截面為正方形的長方體。當你已知柱體的體積 V 與底邊長 a 時,這個計算器就能幫你反推出高度 h。
使用方法
只需輸入兩個數值:體積 V 與底邊長 a。請注意單位要一致——如果底邊長以公分為單位,體積就必須以立方公分為單位,算出的高度也會以公分表示。本工具沒有單位下拉選單,輸入的數字會原封不動地直接計算。按下計算鈕,高度便立即顯示。
公式說明
任何柱體的體積,都等於底面積乘以高。對於邊長為 a 的正方形底面,底面積為 \(a^2\),於是得到體積關係式 $$V = a^2 \cdot h$$ 將高度單獨移項後,便可得到 $$h = \frac{V}{a^2}$$ 底邊 a 必須為正數,因為長度不可能是零或負值;若 \(a = 0\),底面積為零,除法便無法成立。
實際範例
假設某正四角柱的體積為 50 cm³,底邊長為 5 cm。底面積為 \(5^2 = 25\) cm²,相除可得 $$h = \frac{50}{25} = 2 \text{ cm}$$ 再驗算一次:當 \(V = 2\)、\(a = 1\) 時,高度為 \(\frac{2}{1^2} = 2\)。
常見問答
算出的高度是什麼單位?與底邊長 a 採用相同的長度單位。前提是體積必須以該單位的立方表示,結果才會正確。
為什麼 a = 0 會出現錯誤?底邊長為零代表底面積為零,因此 \(V / a^2\) 等於除以零,沒有定義的值。真實的柱體必須擁有正數的底面。
體積可以是零嗎?可以——體積為 0 時高度自然為 0。但負數體積會被拒絕,因為那在現實中並不存在。