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輸入計算

數學公式

Show calculation steps (3)
  1. Wall Thickness

    Wall Thickness: 空心圓柱(管)體積計算器

    Thickness of the tube wall

  2. Cross-Sectional Area

    Cross-Sectional Area: 空心圓柱(管)體積計算器

    Area of the annular cross-section

  3. Lateral Surface Area

    Lateral Surface Area: 空心圓柱(管)體積計算器

    Combined inner and outer lateral surface area

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結果

管體積
502.65
立方單位
管壁厚度(R − r) 2
橫截面積 50.27
側面積(外壁+內壁) 502.65

什麼是管(空心圓柱)?

管,也就是空心圓柱,是一種中心貫穿著圓柱形孔洞的圓柱體——常見的像是水管、墊圈或套筒都屬於這一類。它由三個尺寸來描述:外半徑 R、內半徑 r,以及高度(或長度)h。本計算器會算出構成管壁的實體材料體積,並額外提供幾項實用的衍生數據。

顯示外半徑 R、內半徑 r 與高 h 的空心圓柱體
管是一個空心圓柱體,由外半徑 R、內半徑 r 與高 h 所決定。

如何使用本計算器

請輸入外半徑、內半徑與高度,三者務必使用相同的長度單位(例如全部用公分,或全部用英吋)。計算結果會以該單位的立方值呈現。要構成一個合理的管,內半徑必須小於外半徑。

公式說明

體積等於環形橫截面的面積乘以高度。橫截面就是大圓面積減去孔洞面積:\(\pi(\text{R}^{2} - \text{r}^{2})\)。再乘上高度,即可得到體積:

$$V = \pi \left( \text{R}^{2} - \text{r}^{2} \right) \text{h}$$

側面積則由外壁與內壁合計而成:\(A = 2\pi(\text{R} + \text{r})\text{h}\);而管壁厚度更簡單,就是 \(\text{R} - \text{r}\)

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管的俯視圓環橫截面,標有外半徑 R、內半徑 r 與壁厚
橫截面是一個圓環:外面積減去內面積,再乘以高,即為體積。

實際範例

假設一根水管的外半徑為 5 公分、內半徑為 3 公分、長度為 10 公分。則 \(\text{R}^{2} - \text{r}^{2} = 25 - 9 = 16\),因此 \(V = \pi \times 16 \times 10 \approx 502.65\) 立方公分。管壁厚度則為 \(5 - 3 = 2\) 公分。

常見問題

可以直接用直徑而不用半徑嗎?不行——請先換算,把每個直徑除以 2,因為半徑 = 直徑 ÷ 2。

如果我想算重量呢?把體積乘上材料密度即可(質量 = 體積 × 密度),記得單位要保持一致。

這個工具能算實心圓柱嗎?可以——把內半徑設為 0,就會得到標準的圓柱體積公式 \(V = \pi \text{R}^{2} \text{h}\)。

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