球缺

球缺

一个球被平面截下的一部分叫做球缺。截面叫做球缺的底面,垂直于截面的直径被截下的线段长叫做球缺的高。

  • 中文名称
    球缺
  • 外文名称
    Segment
  • 体积公式
    V=πH^2(R-H/3)
  • 公式说明
    R是球的半径,H是球缺的高

基本介绍

球缺是指球体被平面截去一部分后剩余的部分。截面称为球缺的底面,垂直于截面的直径被此截面截得的线段长称为球缺的高。

球缺

球缺的表面积:(R是球体的半径,h是球缺的高,r是球缺的底面半径)

与球冠区别:球缺是体,而球冠是面,故球冠只能计算表面积。

球缺属于几何体,是指用一个平面去截一个球所得的部分,是“体”的概念。而球冠只是个“面”的概念,是指一个球面被一个平面所截得的部分。

因此,球缺可以计算体积;而球冠只能计算面积。

公式计算

球冠的面积=2πRH(不包括截面的面积)

球缺体积公式=(π/3)(3R-H)*H^2(R是球的半径,H是球缺的高)

球缺质心:匀质球缺的质心位于它的中轴线上,并且与底面的距离为:

c = (4R-H)H/(12R-4H) = (d^2+2H^2)H/(3d^2+4H^2)

(其中,H为球缺的高,R为大圆半径,d为球缺的底面直径。)

用高等数学定积分来计算的方法:

已知:球半径R,球缺高H。我们就可以得到球缺的体积为:

V=πH^2(R-H/3)

证明过程:

由于圆方程(原点为零点):

∵X 2 + Y 2 = R 2

∴V球缺=∫ πx^2 dy=π∫ (R^2-y^2) dy (积分上限为R 积分下限位R-H)

推导后得出

V=πH^2(R-H/3)

又:球缺高H,底面半径r,则V=[πH(3r^2+H^2)]/6

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