Прежде чем приступить к расчету каких-либо величин, необходимо определиться с терминологией. Что собой представляет цилиндр? Данное геометрическое тело состоит из боковой цилиндрической поверхности и 2 областей-оснований. Первая образована множеством отрезков, параллельных друг другу, – образующих цилиндр. Они соединяют верхний и нижний круги – основания фигуры. В данном случае речь идет о круговом цилиндре, который может быть как наклонным, так и прямым. Помимо этого существуют и другие цилиндрические поверхности 2 порядка – эллиптический, гиперболический и параболический цилиндры.
В случае, когда образующие объемной фигуры равны и перпендикулярны основаниям, мы имеем прямой круговой цилиндр. Если угол между образующими и плоскостями, в которых расположены круги, отличен от 90° – цилиндр наклонный.
Данное тело представляет собой объемную геометрическую фигуру, полученную путем вращения прямоугольника вокруг одной из сторон. Последняя выступает в роли оси. Определим объем данного геометрического тела.
В случае кругового цилиндра его основаниями выступают круги, из чего следует, что необходимо рассчитать площадь круга. Для этого воспользуемся формулой S=πr 2 , где π – постоянная величина, значение которой равно ≈3,14, а r – радиус круга, лежащего в основании фигуры. Исходя из соотношения r=d/2, где d – диаметр круга-основания, площадь основания можно вычислить по формуле S=πd 2 /4.
Ввиду вышесказанного, определение объема цилиндра требует определения таких его параметров, как высота и радиус (или диаметр) основания. Если цилиндр прямой, то длина его направляющей равна его высоте.
Для данной объемной фигуры по-прежнему справедливо соотношение для нахождения объема, с той лишь разницей, что его высота не равна направляющей. Как определить высоту фигуры, если в распоряжении величина образующей? Из центра верхнего основания опускаете перпендикуляр (он же высота) на нижнюю плоскость (в которой расположено второе основание цилиндра). В результате образовался прямоугольный треугольник (его стороны – высота цилиндра, радиус его основания, направляющая). Воспользуемся определением одной из тригонометрических функций. sinα=h/l, т.е. h=sinα*l.
Подобного рода вычисления актуальны при решении математических задач на основании имеющихся данных.
Следующая техника поможет, если перед вами стоит задача определить объем цилиндра, воспользовавшись подручным измерительным средством – линейкой. С ее помощью вы без труда определите высоту геометрического тела, а вот как быть с радиусом круга?
Прямоугольник может быть вписан в любую окружность, причем, его гипотенуза и будет являться диаметром исходной окружности. Воспользуемся данным соотношением. Возьмите прямоугольный лист бумаги и расположите вершину A его угла (90°) на дуге окружности. Отметьте на листе точки пересечения сторон прямоугольника (выходящих из вершины A) с окружностью. Соедините эти точки на листе бумаги. Длина полученного отрезка и будет равна диаметру круга-основания. Вернувшись к формуле V=S*h=hπd 2 /4, отыскиваете необходимую величину.
Резервуары и цистерны используются для перевозки и хранения различных видов топлива, нефти, воды и газа, некоторых строительных материалов, химических веществ, а также пищевых продуктов. Многие не знают, как рассчитать объем емкости, ведь они могут иметь различную геометрическую форму:
В нашей статье ознакомимся с нюансами расчёта для конкретных геометрических тел.
В сфере строительства все показатели объёма приведены к конкретным величинам. Расчёты могут проводиться в литрах или дм 3 , но чаще всего для определения количества того или иного материала используются кубические метры. Как рассчитать кубатуру самых простых прямоугольных ёмкостей опишем дальше на конкретном примере.
Для работы нам понадобится тара, строительная рулетка и блокнот с ручкой или карандашом для проведения вычислений. Из курса геометрии известно, что объём подобных тел вычисляется умножением длины, ширины и высоты изделия. Формула расчётов сводится к следующему
V=a*b*c , где a, b и с – стороны тары.
Например, длина нашего изделия равняется 150 сантиметрам, ширина 80 сантиметрам, высота 50 сантиметров. Для правильного подсчёта кубатуры указанные величины переводим в метры и проводим необходимые расчёты V=1,5*0,8*0,5=0,6м3.
Сферические изделия встречаются в нашей жизни почти каждый день. Это может быть элемент подшипника, футбольный мяч или пишущая часть шариковой ручки. В некоторых случаях нам необходимо узнать, как рассчитать кубатуру сферы для определения количества жидкости в ней.
Как утверждают эксперты, для вычисления объёма этой фигуры используется формула V=4/3ԉr3 , где:
Для проведения необходимых вычислений нам нужно взять рулетку, зафиксировать начало измерительной шкалы и провести замер, причём лента рулетки должна проходить по экваторe шара. После этого узнают диаметр детали, поделив размер на число ԉ.
А теперь ознакомимся с конкретным примером вычисления для сферы, если её длина по окружности равняется 2,5 метрам. Сначала определим диаметр 2,5/3,14=0,8 метра. Теперь подставляем это значение в формулу:
V= (4*3,14*0,8³)/3=2,14м³
Подобные геометрические фигуры используются для хранения пищевых продуктов, транспортирования топлива и других целей. Многие не знают, как рассчитать объем воды, но основные нюансы такого процесса опишем дальше в нашей статье.
Высоту жидкости в цилиндрической ёмкости определяют по специальному устройству метрштоку. В данном случае емкость цистерны вычисляется по специальным таблицам. Изделия со специальными таблицами измерения объёма в жизни встречаются редко, поэтому подойдём к решению проблемы другим путём и опишем, как рассчитать объём цилиндра по специальной формуле – V=S*L, где
Показатель L можно измерить при помощи всё той же рулетки, но площадь сечения цилиндра придётся считать. Показатель S вычисляют по формуле S=3,14*d*d/4, где d – диаметр окружности цилиндра.
А теперь ознакомимся с конкретным примером. Допустим, длина нашей цистерны имеет значение 5 метров, её диаметр 2,8 метра. Сначала вычислим площадь сечения геометрической фигуры S= 3,14*2,8*2,8/4=6,15м. А теперь можно приступать к вычислению объёма цистерны 6,15*5= 30,75 м³.
Кстати: если вам известна площадь комнаты, то никакого усложнения не будет. Потому что при расчете площади все уже учтено. Так что просто умножьте её на высоту потолка.
Есть способ узнать объем любого предмета с высокой точностью. Но он подойдет вам только если эта вещь не боится воды и у вас есть ванна подходящего размера. Дело в том, что согласно закону Архимеда, тело, полностью погруженное в воду, вытеснит количество воды, равное своему объему. То есть достаточно набрать полную ванну воды, погрузить в нее предмет, собрать всю воду, что выльется за края и измерить её объем любым доступным способом. Например, с помощью мерной кружки.
Измерение объема с высокой точностью – довольно нетривиальная инженерная задача. Но высокая точность в обычной жизни редко необходима. А для получения примерного результата нужны лишь линейка и калькулятор.
Инструкция
Вам понадобится
Инструкция
Предположим, у вас есть некая емкость для воды цилиндрической формы. Вам надо ее заполнить водой, но для этого вы хотите вычислить объем, который она заполнит.
Из школьного курса геометрии вы знаете, что выглядит так:
Теперь определим площадь основания. Площадь круга, как нам тоже известно из школьной геометрии, определяется по формуле:
где π – число, обозначающее соотношение длин окружности и и равное 3.14159265…,
Обратите внимание
Если вы будете измерять параметры вашего цилиндра в сантиметрах, то результат получите в кубических сантиметрах (см3). Если замеры проводятся в метрах, то результат будет, соответственно, получен в кубических метрах (м3).
Если вам нужно будет перевести кубические сантиметры в литры объема, то умножьте полученный результат на 0, 001, это и будет объем цилиндра в литрах. Если ваш результат будет вычислен в кубических метрах, то умножьте его на 1000. К примеру: вы получили в итоге измерений и вычислений объем, равный 0, 5 м3. В литрах это будет 0, 5 х 1000= 500 литров.
Источники:
Масса тела - это одна из важнейших его физических характеристик, которая показывает его гравитационные свойства. Зная объем вещества, а также его плотность, можно без труда вычислить и массу тела, в основе которого и лежит это вещество.
Вам понадобится
Инструкция
Пускай нам дано неоднородное с массой V и массой m. Тогда его можно будет рассчитать по формуле:
p = m/V.
Из этой следует, что для того, чтобы рассчитать массу
, можно воспользоваться ее следствием:
m = p*V. Рассмотрим :Пусть нам дан платиновый брусок. Его 6 кубическим метрам. Найдем его массу
.
Задача решается в 2 действия:
1) Согласно таблице плотности различных , плотность платины 21500 кг/куб. .
2) Тогда, зная плотность и объем этого вещества, рассчитаем его массу
:
6*21500 = 129000 кг, или 129 тонн.
Видео по теме
Цилиндр – стереометрическая геометрическая фигура, образованная вращением прямоугольника около одной из его сторон, и имеющая в основаниях круги. Физическим примером может быть кусок проволоки, трубка. Чтобы определить объем цилиндрического тела, нужно сначала определить, вид какого цилиндра оно имеет.
Для устройства фундамента, возведения стен и заливки пола применяются бетонные растворы. До начала мероприятий важно выбрать конструкцию фундаментного основания, правильно рассчитать общий уровень затрат и определить необходимое количество строительных материалов. Зная, как рассчитать объем бетона, можно определить сметную стоимость строительных мероприятий, точно спланировать продолжительность выполнения бетонных работ и избежать непредвиденных затрат. Остановимся детально на методике выполнения расчетов для различных , а также стен и пола.
Схема ленточного фундамента
Выполнению строительных работ предшествует разработка проекта. На этом этапе определяется вид фундаментной базы, и рассчитывается требуемый для возведения основания объем бетонного раствора. На проектной стадии вычисляется потребность в растворе для заливки монолитных стен и бетонного пола. Определение кубатуры бетонной смеси, необходимой для выполнения работ, производится по объему бетонируемых конструкций здания.
Для выполнения расчетов используются различные методы :
Для получения точного результата недостаточно учитывать только внутренний размер опалубки. Второй способ более точен, так как онлайн-калькулятор учитывает все данные: тип фундамента, сечение фундаментной базы, наличие арматурного каркаса и марку раствора.
Готовясь к выполнению расчетов, следует запомнить, что потребность в бетонной смеси определяется в кубометрах, а не в килограммах, тоннах или литрах. В результате ручных или программных расчетов будет определен объем связующего раствора, а не его масса. Одна из главных ошибок, которую допускают начинающие застройщики – выполнение расчетов до того, как будет определен тип фундаментной основы.
Решение о конструкции фундамента принимается после выполнения следующих работ :
Точность, с которой посчитан объем бетона, зависит от используемых для расчета данных.
Они разные для каждого типа фундамента :
От полноты используемых для расчета данных зависит точность полученного результата.
Для всех типов оснований потребность в бетоне определяется по формуле, учитывающей суммарный объем возводимых фундаментных конструкций. При этом в обязательном порядке учитывается и часть фундамента, заливаемая в грунт. Для выполнения расчетов следует руководствоваться размерами, указанными в проектной документации.
Определение потребности в бетонном растворе для каждого вида фундаментной основы имеет свои особенности.
Основание ленточного типа достаточно популярно. Оно используется для строительства частных домов, хозяйственных построек и дачных строений. Конструкция представляет собой цельную ленту из бетона, армированную стальными прутками. Монолитная лента повторяет контур строения, включая внутренние перегородки.
Расчет объема бетона для монолитного ленточного фундамента производится по простой формуле V = AхBхP. Расшифруем ее :
Перемножив между собой данные параметры, вычислим суммарную кубатуру бетонного раствора.
Рассмотрим алгоритм вычислений для ленточного основания с размерами 6х8 м, толщиной 0,5 м и высотой 1,2 м. Выполняйте расчет по следующему алгоритму :
Полученный результат имеет небольшую погрешность, связанную с тем, что не учитывается железобетонная арматура и усадка смеси во время вибрационного уплотнения.
Основание в виде бетонных колонн является одним из наиболее простых. Оно представляет собой железобетонные опоры, равномерно расположенные по контуру здания, в том числе по углам строения, а также в местах пересечения внутренних перегородок со стенами. Часть опорных элементов расположена в грунте и передает нагрузку от массы строения на почву. Алгоритм расчета предусматривает определение суммарной потребности в бетоне путем умножения объема отдельных колонн на их количество.
Для вычислений используйте формулу – V=Sхn, которая расшифровывается следующим образом :
На примере требований проекта, предусматривающего установку 40 свай диаметром 0,3 м и общей длиной 1,8 м, вычисляем требуемое количество бетона :
При прямоугольном сечении опорных колонн, для расчета поперечного сечения необходимо перемножить ширину и толщину элемента.
Для повышения прочностных характеристик столбчатой основы выступающие части опор объединяют железобетонной конструкцией, которая называется ростверком. Он выполняется в виде цельной железобетонной ленты или плиты, в которой забетонированы оголовки колонн.
Полученное значение соответствует потребности в бетонной смеси для бетонирования ростверковой основы.
Основание плитного типа применяется на сложных грунтах с повышенной концентрацией влаги. На нем возводят здания без подвального помещения. Эта конструкция позволяет равномерно распределить нагрузку от массы строения на почву и обеспечить повышенную жесткость и устойчивость возводимого объекта. Применение арматуры позволяет повысить прочность плитного фундамента. Конструкция представляет собой железобетонную плиту в форме прямоугольного параллелепипеда.
Расшифровка обозначений :
Для фундамента длиной 12 м, шириной 10 м и толщиной 0,5 м рассмотрим алгоритм вычислений :
Полученное значение соответствует потребности в бетонной смеси. Если плитный фундамент имеет сложную конфигурацию, то его следует разбить на плане на более простые фигуры, а затем вычислить для каждой площадь и объем.
Для постройки массивных зданий сооружают прочные коробки из бетона, усиленного стальной арматурой. Для определения потребности в стройматериале, перед строителями возникает задача рассчитать объем бетона для таких конструкций. Для выполнения вычислений используйте следующую формулу – V=(S-S1)хH.
Расшифруем входящие в формулу обозначения :
При выполнении расчетов общая площадь проемов определяется путем суммирования отдельных проемов. Алгоритм расчета напоминает определение потребности в бетоне для плитного основания и легко может быть выполнен самостоятельно с использованием калькулятора.
Для повышения нагрузочной способности пола и обеспечения его плоскостности выполняется бетонная стяжка. После застывания бетона такая поверхность служит основой для укладки напольных покрытий или керамической плитки. Для предотвращения растрескивания толщина формируемой бетонной стяжки составляет 5–10 см. Это связано с тем, что более тонкий материал растрескивается в процессе эксплуатации. Важно правильно рассчитать куб бетона, чтобы сформированная стяжка была прочной и имела предусмотренную проектом толщину.
Формула для определения количества раствора V=Sxh расшифровывается легко :
Разберемся, как выполнить вычисления для помещения с размерами 6х8 м и толщиной бетонной основы 0,06 м :
Руководствуясь приведенным алгоритмом, можно легко определить количество бетонного состава для бетонирования пола. Возникают ситуации, когда черновая поверхность имеет уклон. В этом случае формируемая стяжка имеет разную толщину по площади помещения. В данной ситуации можно использовать усредненную толщину слоя, что снижает точность вычислений.
Занимаясь строительством и планируя самостоятельно изготавливать бетонный раствор или приобретать его на предприятиях железобетонных изделий в необходимом количестве, важно знать, как рассчитать объем бетона. Это позволит спрогнозировать сумму предстоящих расходов, своевременно приобрести стройматериалы, и выполнить работы в запланированные сроки. Произвести расчеты можно как вручную на калькуляторе, так и с помощью программных средств. Главное – овладеть методикой вычислений и использовать для определения количества бетона достоверные данные.