Объём шарового сектора

Шаровой сектор

30. Объем шара, шарового сегмента, слоя и сектора // Инфоурок [8:57]

Объём шарового сектора — это часть объёма шара, ограниченная конусом и сегментом сферы. Вычисляется по формуле:

V = 2πR²h/3

(R — радиус шара, h — высота шарового сегмента, π — число Пи).

Обозначения

R — радиус шара и образующая конуса;

r — радиус основания шарового сегмента;

h — высота шарового сегмента;

V_кон — объём конуса;

V_сегм — объём шарового сегмента;

V_сект — объём шарового сектора.

Формула

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle V_\text{сект}=\frac{2}{3}\pi R^2h, \ R=\frac{h^2+r^2}{2h} \Leftrightarrow V_\text{сект}=\frac{\pi}{6h}\left(h^2+r^2\right)^2, \ r=\sqrt{2Rh-h^2} \Leftrightarrow }

$\Leftrightarrow V_{\text{сект}}={\frac {2}{3}}\pi R^{2}h,\ h=R-sign(R-h)\cdot {\sqrt {R^{2}-r^{2}}}\Leftrightarrow$

$\Leftrightarrow V_{\text{сект}}=V_{\text{сегм}}+sign(R-h)\cdot V_{\text{кон}},\ V_{\text{сегм}}={\frac {1}{3}}\pi h^{2}(3R-h),\ V_{\text{кон}}={\frac {1}{3}}\pi r^{2}|R-h|$

• Заметим, что при высоте сегмента равной диаметру шара, сектор превращается в шар. Соответственно, формула объёма сектора с высотой в диаметр шара превращается в формулу объёма шара.

Вывод формулы

См. также

• Площадь поверхности шарового сектора

Другие формулы

• фигура вращения;
• шар;
• цилиндр;
• конус;
• усечённый цилиндр;
• усечённый конус;
• шаровой сегмент;
• шаровой сектор;
• шаровой слой;
• шаровой клин;
• центральный шаровой клин;
• торовый клин;
• цилиндрическая труба;
• цилиндрическое копыто;
• конусное копыто;
• шаровое копыто;
• параболоидное копыто;
• шаровая бочка;
• круговая бочка;
• параболическая бочка;
• сегментное кольцо;
• тор;
• кокон;
• купол;
• сфероид;
• параболоид.

Литература

• Бронштейн М. Н., Семендяев К. А., Справочник по математике — М., 1956, стр.177.

Ссылки

• Участник:Logic-samara