Выведение формулы объема цилиндра когда открыли

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

Видео:11 класс. Геометрия. Объем цилиндра. 14.04.2020Скачать

Объем правильного цилиндра через радиус и высоту цилиндра

Видео:11 класс, 32 урок, Объем цилиндраСкачать

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

Видео:Цилиндр - расчёт площади, объёма.Скачать

Формулы и калькулятор для вычисления объема цилиндра через диаметр основания

Видео:Видеоурок по математике "Цилиндр"Скачать

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.

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.

Видео:Объём цилиндраСкачать

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).

Видео:Объем цилиндра.Скачать

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 .

Видео:Объем цилиндраСкачать

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 .

Читайте также: Что называется цилиндром магнитного диска

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:

Видео:11 класс. Геометрия. Объем цилиндраСкачать

Выведение формулы объема цилиндра когда открыли

Начало геометрии было положено в древности при решении чисто практических задач. Со временем, когда накопилось большое количество геометрических фактов, у людей появилось потребность обобщения, уяснения зависимости одних элементов от других, установления логических связей и доказательств. Постепенно создавалась геометрическая наука. Примерно в VI — V вв. до н. э. в Древней Греции в геометрии начался новый этап развития, что объясняется высоким уровнем, которого достигла общественно-политическая и культурная жизнь в греческих государствах.

В древнеегипетских папирусах, в вавилонских клинописных табличках встречаются правила для определения объема усеченной пирамиды, но не сообщаются правила для вычисления объема полной пирамиды. Определять объем призмы, пирамиды, цилиндра и конуса умели древние греки и до Архимеда. И только он нашел общий метод, позволяющий определить любую площадь или объем. Идеи Архимеда легли в основу интегрального исчисления. Сам Архимед определил с помощью своего метода площади и объемы почти всех тел, которые рассматривались в античной математике. Он вывел, что объем шара, составляет две трети от объема описанного около него цилиндра. Он считал это открытие самым большим своим достижением. Среди замечательных греческих ученых V — IV вв. до н.э., которые разрабатывали теорию объемов, были Демокрит и Евдокс Книдский.

Объем — это вместимость геометрического тела, т. е. части пространства, ограниченной одной или несколькими замкнутыми поверхностями. Вместимость или емкость выражается числом заключающихся в объеме кубических единиц. Процедура измерения объемов аналогична процедуре измерения площадей. При выбранной единице измерения объем каждого тела выражается положительным числом, которое показывает, сколько единиц измерения объемов и частей единицы содержится в данном теле. Ясно, что число, выражающее объем тела, зависит от выбора единицы измерения объемов, и поэтому единица измерения объемов указывается после этого числа. Например, если в качестве единицы измерения объемов взят 1см 3 и при этом объем V некоторого тела оказался равным 2, то пишут V = 2 см 3 .

Видео:11 класс, 15 урок, Площадь поверхности цилиндраСкачать

Урок-лекция по теме «Объемы тел вращения». 11-й класс

• Целостное раскрытие вычисления объема тел вращения через применение интеграла;
• Совершенствовать навыки решения задач с использованием формул объема тел вращения;
• Воспитывать ответственное отношение к труду.

План лекции:

1. Формула объема тела, полученного при вращении криволинейной трапеции вокруг оси абсцисс.
2. Вывод формулы объема цилиндра.
3. Вывод формулы объема конуса.
4. Вывод формулы объема шара.
5. Применение формул объема цилиндра, конуса и шара при решении задач.

Видео:Вычисление объёма цилиндраСкачать

Ход урока

1. Пусть криволинейная трапеция опирается на отрезок [а;в] оси абсцисс и ограничена сверху графиком функции f, неотрицательной и непрерывной на отрезке [а;в].

При вращении этой криволинейной трапеции вокруг оси ОХ получаем тело, объем которого находится по формуле

Используя данную формулу, мы сейчас и выведем формулы объема цилиндра, конуса и шара.

2. При вращении прямоугольника вокруг одной из сторон получаем цилиндр.

Рассмотрим прямоугольник в прямоугольной системе координат.

При вращении прямоугольника ОАВС вокруг оси ОХ получим цилиндр, где ОА радиус основания, ОС высота. Прямоугольник ОАВС является криволинейной трапецией, ограниченная графиком функции у = R, прямыми х =0 и х =Н и отрезком [0;Н] оси ОХ..

Читайте также: Блок цилиндров k4m ларгус 16 клапанов

Подставим все данные в формулу для объема тела, полученного при вращении криволинейной трапеции.

Vц = π R 2 H

3. При вращении прямоугольного треугольника вокруг одного из катетов получим конус.

Рассмотрим прямоугольный треугольник в прямоугольной системе координат.

При вращении прямоугольного треугольника ОАВ вокруг оси ОХ получим конус, где АВ радиус основания конуса, ОВ высота. Прямоугольный треугольник является криволинейной трапецией, ограниченной графиком функции у = кх, где к= tgα = R/H, прямой х=Н, отрезком [0;Н] оси ОХ.

Подставим все данные в формулу объема тела, полученного при вращении криволинейной трапеции.

Vk = ⅓πR 2 H

4.При вращении полукруга вокруг диаметра получим шар.

Рассмотрим полукруг в прямоугольной системе координат.

При вращении полукруга вокруг оси ОХ получим шар, где ОА = R. Полукруг является криволинейной трапецией, ограниченной графиком функции y = √ R2-x2 , отрезком [-R;R] оси ОХ.

1. Диагональ осевого сечения цилиндра равна 10см и образует с плоскостью основания угол 30° . Найдите объем цилиндра.
2. Длина образующей конуса равна 5 см, а длина окружности основания 8π см. Найдите объем конуса.
3. Требуется переплавить в один шар два чугунных шара с диаметрами 8 см и 6см. Найдите диаметр нового шара.

Домашнее задание: рассмотреть вывод формул объема цилиндра, конуса и шара, данных в учебнике «Геометрия» под редакцией А.В.Погорелова.

Видео:Объем цилиндра. Практическая часть. 11 класс.Скачать

Формулы, позволяющие находить объём цилиндра в метрах и литрах

Среди множества геометрических фигур часто встречается и цилиндр. Это геометрическое тело применяется в многочисленных расчётах. Согласно принятой терминологии под таким понятием принято иметь ввиду тело геометрического типа, которое в своей основе имеет поверхность. Данная поверхность представляет также цилиндрическую форму.

В литературе данная поверхность часто именуется, как поверхность бокового вида. Кроме этого, в такой фигуре есть пара поверхностей, носящих наименование оснований. Эти основания цилиндра представляют собой окружности равного диаметра. Цилиндр, в основании которого находится круг принято считать круговым.

Ещё со школьных времён знакома всем фигура цилиндра классического типа. Это и есть круговой цилиндр.

Видео:Как найти объем. Принцип Кавальери | Ботай со мной #050 | Борис Трушин |Скачать

Типы цилиндров

В математике существует несколько типов цилиндров, которые постоянно используются в геометрии.

1. Цилиндр прямого типа. Это геометрическая фигура, которая имеет прямой угол между боковой поверхностью и основаниями. Такой тип самый распространённый и часто применяется в решении большого количества задач.
2. Наклонный цилиндр. Исходя из основания фигуры, можно сделать вывод, что угол между боковой поверхностью и основаниями фигуры будет отличным от прямого. При этом он может колебаться в своём значении, как в большую, так и в меньшую сторону от прямого угла.

Видео:Объем цилиндра.Скачать

Вычисление объёма

Довольно часто для работы с цилиндрами требуется вычислить его объём. Это процедура в последнее время производится с применением вычислительной техники. Однако, чтобы провести такую процедуру необязательно использовать калькулятор и другие дополнительные методы решения поставленной задачи.

Сейчас существует несколько основных методов, которые позволяют произвести вычисление данного параметра. Это, по сути, универсальные формулы. Каждая из таких формул имеет свои входные параметры, отталкиваясь от которых и можно найти требуемое значение объёма. Это позволяет достигнуть ряда положительных моментов в расчётах.

1. Значительно сокращается время для осуществления операций подсчёта объёма.
2. Уменьшается вероятность того что может быть совершена ошибка в расчётах
3. Требуется для вычисления ограниченное число параметров, знание которых и даёт возможность достигать результата.

Видео:Нахождение площади боковой поверхности цилиндраСкачать

Исходные данные

Производя вычисление такого параметра, как объём, необходимо помнить, что требуется первоначальное знание параметра, который и будет исходным данным для такой процедуры.

Необходимо иметь значение высоты. Это расстояние от нижнего и верхнего основания фигуры. При этом в зависимости от типа она может определяться по-разному. В ситуации прямоугольного цилиндра высота соответствует расстоянию между основаниями фигуры. Если же он относится к наклонному типу, то расстояние будет вычисляться иным путём. Это параметр, который соответствует длине прямой проведённой под прямым углом от одного основания до плоскости, на которой лежит второе основание.

Читайте также: Как скруглить цилиндр в blender

После определения такого значения можно приступать к вычислению объёма.

Видео:Цилиндр, конус, шар, 6 классСкачать

Методы расчёта

Существует два основных метода, которые позволяют производить вычисление такого параметра.

1. Метод вычисления объёма цилиндра на основе высоты геометрической фигуры. Этот метод является универсальным средством и может быть использован для фигур любого типа как прямоугольных, так и наклонных цилиндров. Дополнительно к значению высоты в данном способе следует знать и площадь основания. Если остановиться подробнее на данном параметре, то надо отметить что основанием является круг. Поэтому вычисление площади круга происходит на основе радиуса. Таким образом, вторым параметром в данном методе должен выступать радиус основания цилиндра. Тогда площадь определяется согласно стандартной формуле.

В данной формуле принято следующее обозначение при помощи переменных:

• П – это параметр, обозначающий соотношение между длиной и радиусом окружности, равный 3,1415928.
• R – Радиус окружности, лежащий в основании цилиндра.
• S — Площадь основания фигуры.

Вычисление непосредственно объёма цилиндра производится на основе стандартной формулы.

В данной формуле принято следующее обозначение при помощи переменных:

• S – Площадь основания цилиндра, имеющего форму круга.
• h – Высота геометрической фигуры.
• V – объём цилиндра.

1. Вторым методом, позволяющим произвести вычисление объёма данной фигуры, является соотношение таких параметров, как высота цилиндра и радиуса его основания. По сути, данная формула является преобразованной формулой первого метода. В ней нет разделения на промежуточные этапы подсчёта параметров. Сразу же включены все математические операции.

Таким образом, в ней одновременно производится подсчёт площади круга и объёма цилиндра.

Приведём формулу расчёта объёма цилиндра для данного метода.

В данной формуле принято следующее обозначение при помощи переменных:

• П – это параметр, обозначающий соотношение между длиной и радиусом окружности, равный 3,1415928.
• R – Радиус окружности, лежащий в основании цилиндра.
• h – Высота геометрической фигуры.
• V – Объём цилиндра.

Видео:ПЛОЩАДЬ ПОЛНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЦИЛИНДРАСкачать

Объём в литрах

Если говорить о нахождении объёма такой геометрической фигуры, то надо отметить что это задача не только для школьной программы. Используя приведенные ранее методы, есть возможность производить расчёты объёма ёмкости неизвестного типа.

К примеру, есть возможность вычислить объём ёмкости для полива на садовом участке. Однако есть и особенность при проведении подсчёта. Надо все значения подставлять в формулы в метрах. В результате проведения расчётом получается значение, которое будет измеряться в кубических метрах.

Однако, принято при расчётах поливных ёмкостей пользоваться измерениями в литрах. Для этого необходимо произвести пересчёт полученного значения объёма в литры. Это происходит на основе простого соотношения, где один кубический метр равняется 1000 литрам жидкости.

Если вычисления происходят в сантиметрах, то и результат будет в кубических сантиметрах. Тогда надо понимать, что между кубическими сантиметрами и литрами существует чёткое соотношение. Перевод происходит путём деления полученного значения объёма на 1000. После этого данные будут представлены в литрах.

Если необходимо первоначально перевести полученный в результате вычислений параметр из кубических сантиметров в кубические метры, то достаточно произвести операцию деления. Объём делится на 1000000. Это связано с тем, что кубический метр — это куб, у которого сторона равняется 100 сантиметрам. Поэтому объём в сантиметрах будет равен произведению 100*1000*100. Соответственно это будет 1000000 сантиметров кубических.

Видео:ЕГЭ по математике. Базовый уровень. Задание 13. Объем цилиндра.Скачать

Видео

Посмотрите, как высчитать объем цилиндра и площадь его поверхности.

🔍 Видео

Миникурс по геометрии. Куб, призма, цилиндр и конусСкачать

Геометрия 11 класс: Объем призмы и цилиндра. ВидеоурокСкачать

Пересечение двух цилиндров: объем и площадь поверхности через двойной интегралСкачать