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输入计算

数学公式

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结果

球体密度
0.8842
单位体积的质量
球体体积 113.0973

什么是球体密度计算器?

这款计算器只需两个数据——质量半径,就能算出一个实心球体的密度。密度反映的是一定空间内"塞进"了多少质量;对球体而言,密度就等于质量除以球的体积。该工具适用于任意一致的单位组合(例如"克和厘米"或"千克和米"),最终得到的密度以"单位体积的质量"来表示。

如何使用

输入球体的质量半径,即可读取密度和算出的体积。请确保两个输入值使用相互匹配的单位,结果才有意义:如果质量用克、半径用厘米,那么算出的密度单位就是 g/cm³。半径必须大于零。

公式详解

球体的体积为 \(V = \frac{4}{3}\pi r^{3}\)。密度等于质量除以体积,把两者结合起来便得到:

$$\rho = \frac{\text{Mass}}{\frac{4}{3}\pi\,\text{Radius}^{3}}$$

由于半径是三次方,哪怕半径只有微小变化,体积也会随之大幅改变,进而显著影响密度。因此务必仔细测量半径,才能得到准确结果。

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半径为 r、质量为 m 的球体剖面图,将密度表示为质量除以体积
球体的密度等于其质量除以体积 \(V = \frac{4}{3}\pi r^{3}\)。

实例演算

假设一个金属球的质量为 100 g,半径为 3 cm。它的体积为 $$\frac{4}{3}\cdot\pi\cdot 3^{3} = \frac{4}{3}\cdot\pi\cdot 27 \approx 113.0973 \text{ cm}^{3}.$$密度则为 \(100 \div 113.0973 \approx 0.8842\) g/cm³。这个偏小的数值说明:在相同体积下,这个物体比水还要轻。

常见问题

必须使用某种特定的单位制吗?不需要。只要质量和长度单位相互匹配即可,密度单位就是"所用质量单位 ÷ 所用长度单位的三次方"。

这个计算器适用于空心球吗?不适用——它假设球体是实心的、填满整个体积。对于空心球壳,需要再减去内部空腔的体积。

如果我只知道直径怎么办?把直径除以二得到半径,再输入即可。

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