Вывести формулу для объема цилиндра

Объем цилиндра

Объем цилиндра, формулы и калькулятор для вычисления объема цилиндра и площади его поверхностей, а также необходимая теория о характеристиках цилиндра.

Объем правильного цилиндра через радиус и высоту цилиндра

Формулы и калькулятор для вычисления объема цилиндра через площадь основания и высоту цилиндра

Формулы и калькулятор для вычисления объема цилиндра через диаметр основания

Объем цилиндрической полости

Объем полости в виде цилиндра равен объему цилиндра, который извлечен из данной полости для ее образования. То есть для вычисления цилиндрической полости можно воспользоваться формулами и калькулятором для расчета простого правильного цилиндра в зависимости от известных исходных данных.

На картинке продемонстрирована цилиндрическая полость, образованная в теле путем извлечения из него цилиндра. Объем извлеченного цилиндра и объем образованной полости равны.

Нужно отметить один важный момент. Несмотря на равенство объемов извлеченного цилиндра и образованной полости, площади поверхностей данных объектов будут отличаться, так как у образованной цилиндрической полости отсутствует верхняя поверхность. То есть суммарная площадь поверхности образованной цилиндрической полости будет меньше суммарной площади извлеченного цилиндра на одну площадь основания цилиндра.

Цилиндр может быть правильным или наклонным .

Правильный цилиндр – это цилиндр, где угол между образующими боковой поверхности и основанием цилиндра равен 90 градусов.

Неправильный или наклонный цилиндр – это цилиндр, где угол между образующими боковой поверхности и основанием цилиндра отличается от 90 градусов.

Рассмотрим правильный цилиндр.

Цилиндр – это тело, образованное вращением прямоугольника вокруг одной из его сторон. Тело цилиндра ограничено двумя кругами, называемыми основанием цилиндра и боковой цилиндрической поверхностью, которая в развертке представляет собой прямоугольник

Цилиндр можно так же описать как тело, состоящее из двух равных кругов, не лежащих в одной плоскости и параллельных между собой, и отрезков, соединяющих все точки одной окружности, с соответствующими точками другой окружности. Данные отрезки называются образующими цилиндра.

Радиус основания цилиндра, является радиусом цилиндра.

Ось цилиндра – это прямая, соединяющая центра оснований цилиндра.

Высота цилиндра – это перпендикуляр, опущенный от одного основания цилиндра к другому.

Поверхности цилиндра

Наружную поверхность цилиндра можно условно разделить на три отдельные поверхности: верхняя, нижняя и боковая.

Верхняя и нижняя поверхности цилиндра имеют форму круга и равны между собой.

Боковая поверхность цилиндра имеет форму прямоугольника. Чтобы это наглядно представить, возьмем боковую наружную поверхность цилиндра и мысленно сделаем вертикальный разрез по образующей цилиндра. Далее развернем поверхность на плоскость. В результате увидим, что боковая поверхность имеет форму прямоугольника (см. на картинке).

Сечения цилиндра

При сечении цилиндра плоскостью, проходящей через оба основания цилиндра под углом в 90 градусов, всегда получатся прямоугольная фигура .

При сечении цилиндра плоскостью, проходящей через оба основания цилиндра под углом отличным от 90 градусов, получатся фигура, похожая на прямоугольник , но две боковые стороны которого будут являться кривыми линиями.

Если секущая поверхность проходит параллельно основаниям цилиндра, то сечением будет круг .

Если секущая поверхность проходит через боковую поверхность, но при этом не параллельна основанию цилиндра, то в сечении получается эллипс .

Если секущая поверхность проходит через одно основание цилиндра и боковую поверхность, то в сечение будет фигура в виде половины эллипса .

Что такое объем

Объем тела (геометрической фигуры) – это количественная характеристика, характеризующая количество пространства, занимаемого телом. Объем выражается в кубических единицах измерения, например: мм 3 , см 3 , мл 3 .

Формула вычисления объема цилиндра часто применяются при расчете массы различных цилиндров, например, прутков, заготовок и т.п. Для вычисления массы, необходимо вычисленный объем цилиндра умножить на плотность материала из которого цилиндр.

Так же, вычислить объём цилиндра иногда требуется для определения полости в виде цилиндра (цилиндрическая полость). В данном случае объём полости будет равен объёму цилиндра, который полностью занимает эту полость.

Объем и площадь других видов цилиндров рассмотрен в статьях:

Источник

Формула объема цилиндра

Цилиндр – это геометрическое тело, которое имеет цилиндрическую поверхность, называемое еще как боковая поверхность цилиндра и имеет две поверхности, которые носят название оснований цилиндра. Круговым цилиндр называют, если у него в основании лежит круг.

Высота цилиндра — это отрезок, соединяющий две любые точки оснований но обязательно расположенный перпендикулярно к ним обоим.

Объем прямого цилиндра

Цилиндр — это геометрическое тело, которое сформировано вращением прямоугольника на оси, совпадающей с одним из его сторон. Слово «цилиндр» происходит от греческого слова «kylindros».

Объем цилиндра через радиус основания и высоту цилиндра

Объем цилиндра равен произведению квадрата радиуса основания, высоты цилиндра и числа пи (3.1415)

\[ \LARGE V = \pi \cdot R^ <2>\cdot H \]

где:
V — объем цилиндра
π — число пи (3.1415)
R — радиус основания
H — высота цилиндра

Объем цилиндра через площадь основания и высоту цилиндра

Объем цилиндра равен произведению площади основания цилиндра на его высоту.

\[ \LARGE V = S \cdot H \]

где:
V — объем цилиндра
H — высота цилиндра
S — площадь цилиндра

Объем цилиндра через диаметр основания и высоту цилиндра

Объем цилиндра равен произведению диаметра основания и числа пи (3.1415) делённое на четыре высоты цилиндра

где:
V — объем цилиндра
π — число пи (3.1415)
D — диаметр основания
H — высота цилиндра

Источник

Нахождение объема цилиндра: формула и задачи

В данной публикации мы рассмотрим, как можно найти объем цилиндра и разберем примеры решения задач.

Формула вычисления объема цилиндра

Через площадь основания и высоту

Объем (V) цилиндра равняется произведению его высоты и площади основания.

V = S ⋅ H

Через радиус основания и высоту

Как мы знаем, в качестве оснований цилиндра (равны между собой) выступает круг, площадь которого вычисляется так: S = π ⋅ R 2 . Следовательно, формулу для вычисления объема цилиндра можно представить в виде:

V = π ⋅ R 2 ⋅ H

Примечание: в расчетах значение числа π округляется до 3,14.

Через диаметр основания и высоту

Как нам известно, диаметр круга равняется двум его радиусам: d = 2R. А значит, вычислить объем цилиндра можно следующим образом:

Примеры задач

Задание 1
Найдите объем цилиндра, если дана площадь его основания – 78,5 см 2 , а также, высота – 10 см.

Решение:
Применим первую формулу, подставив в нее известные значения:
V = 78,5 см 2 ⋅ 10 см = 785 см 3 .

Задание 2
Высота цилиндра равна 6 см, а его диаметр – 8 см. Найдите объем фигуры.

Решение:
Воспользовавшись третьей формулой, в которой участвует диаметр, получаем:
V = 3,14 ⋅ (8/2 см) 2 ⋅ 6 см = 301,44 см 3 .

Источник

Объем цилиндра

Урок 24. Геометрия 11 класс ФГОС

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Объем цилиндра»

На этом уроке мы вспомним определение цилиндра, основные элементы цилиндра, выведем формулу для вычисления объёма цилиндра.

Тело, ограниченное цилиндрической поверхностью и двумя равными кругами с границами и , называется цилиндром.

Можно ещё услышать и такое определение:

Прямым круговым цилиндром или просто цилиндром называется геометрическое тело, ограниченное цилиндрической поверхностью и двумя параллельными плоскостями и , которые перпендикулярны образующим цилиндрической поверхности.

Назовём элементы цилиндра.

Круги называются основаниями цилиндра.

Отрезки образующих, заключенные между основаниями, — образующими цилиндра.

А образованная ими часть цилиндрической поверхности это есть боковая поверхность цилиндра.

Ось цилиндрической поверхности называется осью цилиндра.

Как уже отмечалось ранее, все образующие цилиндра параллельны и равны друг другу. Длина образующей называется высотой цилиндра, а радиус основания – радиусом цилиндра.

Цилиндр называется равносторонним, если его высота равна диаметру основания.

Говорят, что призма вписана в цилиндр, если её основания вписаны в основания цилиндра, и призма описана около цилиндра, если её основания описаны около оснований цилиндра.

Нетрудно увидеть, что высота любой призмы, вписанной в цилиндр или описанной около него, равна высоте самого цилиндра.

Теперь давайте сформулируем и докажем теорему о вычислении объёма цилиндра.

Объём цилиндра равен произведению площади основания на высоту.

Доказательство. Пусть нам дан цилиндр, радиус которого равен , а высота – .

Впишем в этот цилиндр правильную -угольную призму. Поскольку призма правильная, значит, в основании этой призмы лежит правильный -угольник.

Давайте вернёмся в планиметрию и вспомним формулу для нахождения площади правильного многоугольника вписанного около окружности. Поскольку этот многоугольник является основанием прямой призмы, значит, площадь основания призмы будет вычисляться по формуле .

Теперь давайте вокруг этого же цилиндра опишем -угольную призму с таким же количеством сторон.

Вернёмся в планиметрию и вспомним формулу для нахождения площади правильного многоугольника описанного около окружности. Поскольку этот многоугольник является основанием прямой призмы, значит, площадь основания призмы будет вычисляться по формуле .

Так как эта призма содержится в цилиндре, а цилиндр содержится в этой призме, то, значит, объём цилиндра больше объёма одной призмы и меньше объёма второй призмы.

Объём прямой призмы вычисляется по формуле произведение площади основания призмы на высоту призмы.

Если увеличивать количество сторон основания призмы, то площадь основания призм будет стремиться к площади круга, тогда объём этих призм будет стремиться к . То есть мы получили, что объём цилиндра вычисляется по формуле .

Что и требовалось доказать.

Решим несколько задач.

Задача: заполнить таблицу недостающими данными.

Решение: в первой строке нам известны радиус основания цилиндра и высота цилиндра, для того, чтобы найти объём цилиндра, воспользуемся только что доказанной формулой .

Занесём получившееся значение в ячейку.

Во второй строке нам даны объем цилиндра и его высота, для того чтобы найти радиус основания цилиндра, выразим из формулы объёма радиус . Занесём получившееся значение в ячейку.

В третьей строке нам даны: объём цилиндра и его радиус, который равен высоте цилиндра. Подставим эти значения в известную нам формулу и получим .

Задача: алюминиевый провод имеет массу . Найти длину провода, .

Решение: для решения этой задачи, нам нужны будут знания из физики. Мы знаем, что для вычисления массы используется формула: . Тогда нетрудно найти объём провода.

Не забудем перевести килограммы в граммы.

Провод представляет собой цилиндр.

Длина провода будет высотой этого цилиндра. То есть наша задача сводится к нахождению высоты цилиндра.

Диаметр провода равен , значит, радиус основания цилиндра будет равен .

Из формулы для вычисления объёма цилиндра выразим высоту , в качестве . Получим, что длина провода приближённо равна .

Задача: в цилиндр вписана правильная -угольная призма. Найти отношение объёмов призмы и цилиндра, если призма треугольная, четырёхугольная, шестиугольная.

Решение: применим известные нам формулы для вычисления объёмов правильной призмы и цилиндра .

Сегодня на уроке мы говорили, что если призма вписана в цилиндр, то её высота равна высоте цилиндра . На предыдущих уроках мы выводили формулы для вычисления объёмов правильных призм. Воспользуемся ими. Применим формулу, связывающую радиус вписанной окружности в правильный многоугольник со стороной многоугольника. Тогда получим, что: если в цилиндр вписана правильная треугольная призма, тогда объём призмы равен .

Радиус цилиндра будет равен .

Тогда отношение объёмов правильной призмы и цилиндра будет равно

.

Если в цилиндр вписана четырёхугольная призма, то объём призмы равен
.

Радиус цилиндра будет равен .

Тогда отношение объёмов призмы и цилиндра равно .

Если в цилиндр вписана шестиугольная призма, то объём призмы равен .

Радиус цилиндра будет равен .

Тогда отношение объёмов призмы и цилиндра равно .

Сегодня на уроке мы вспомнили какая фигура называется цилиндром, повторили основные элементы цилиндра, вывели формулу для вычисления объёма цилиндра, рассмотрели несколько задач на применение этой формулы.

Источник