Геометрические калькуляторы

Калькулятор эллипсоида: объём и площадь поверхности

БесплатноБез регистрацииМгновенный результат
Единицы
Введите три полуоси — посчитаем объём и площадь поверхности
Эллипсоид — чертёжобозначения совпадают с полями
abc

Сервис бесплатный, и мы развиваем его на энтузиазме. Отзыв мотивирует нас делать его удобнее и обновлять чаще 🙏

Овальные детали и обтекатели — посчитаем металл

Калькулятор металла переведёт объём в массу по марке стали; лазерная резка и гибка сделают деталь.

Калькулятор металла →

Как посчитать вручную

Формула

V = 4/3 × π × a × b × c

Пошаговый расчёт

  1. Перемножьте три полуоси.
  2. Умножьте на 4/3 × π — получите объём.
  3. Площадь поверхности возьмите из калькулятора: она вычисляется интегралом.

Пример

a = 90, b = 60, c = 40 мм: V = 904 779 мм³ ≈ 0,905 л, S = 49 238 мм², S сечения = 16 965 мм².

Есть идеи для новых функций или нашли ошибку? Напишите на forum@investsteel.ru — ваши предложения помогут сделать сервис лучше!

Формулы объёма и площади поверхности эллипсоида

Объём эллипсоида равен четырём третям произведения числа π на три полуоси: V = 4/3 × π × a × b × c. Полуоси a, b и c — это половины габаритов тела по трём взаимно перпендикулярным осям. Объём определяется только произведением полуосей, поэтому две разные формы с одинаковым a × b × c имеют одинаковый объём.

Сечение плоскостью, проходящей через центр, — эллипс с полуосями a и b, его площадь S = π × a × b. Через центр можно провести три разных сечения; самое большое — то, которое проходит через две наибольшие полуоси.

Площадь поверхности: численное интегрирование

Для площади поверхности эллипсоида не существует точного выражения в элементарных функциях. Калькулятор не применяет приближённые формулы вроде Кнуд-Томсена, а вычисляет двойной интеграл по поверхности численно и показывает значение интеграла рядом с результатом. Поэтому площадь поверхности точная в пределах точности интегрирования, а не приближённая.

Крайние случаи помогают проверить результат. Если a = b = c, эллипсоид становится шаром. Если равны только две полуоси, получается эллипсоид вращения — тело, образованное вращением эллипса вокруг одной из осей.

Единицы измерения и литры

Переключатель единиц меняет и поля ввода, и результат: объём выводится в мм³, см³ или м³. Соотношения для пересчёта: 1 см³ = 1 000 мм³, 1 м³ = 1 000 000 см³, 1 л = 1 000 см³ = 1 000 000 мм³. Значит, 1 м³ = 1 000 л. Результат 904 779 мм³ — это 0,905 л, или 904,8 см³. Под главным значением калькулятор показывает перевод в метры, поэтому пересчитывать вручную не нужно.

Где это нужно на практике

  • Ёмкости и резервуары — эллиптические баки и капсулы, объём которых нужен в литрах или кубометрах.
  • Металлообработка — объём овальной отливки или поковки; через плотность материала он переводится в массу.
  • Обтекатели и дизайн — площадь поверхности для окраски, облицовки или расчёта материала оболочки.
  • Учёба и проверка задач — сверка объёма и площади поверхности с аналитическими оценками.

Примеры расчёта

Пример 1. Полуоси a = 90 мм, b = 60 мм, c = 40 мм. Произведение 90 × 60 × 40 = 216 000. V = 4,18879 × 216 000 = 904 779 мм³ ≈ 0,905 л. Площадь поверхности S = 49 238 мм². Площадь центрального сечения S = π × 90 × 60 = 16 965 мм².

Пример 2. Проверка на шаре: a = b = c = 50 мм. V = 4,18879 × 125 000 = 523 599 мм³, S = 4 × 3,14159 × 2 500 = 31 416 мм² — это совпадает с формулами шара.

Проверка расчёта

Если все три полуоси увеличить в два раза, объём вырастет в восемь раз, а площадь поверхности — в четыре. Такой контроль помогает заметить ошибку в единицах: миллиметры и сантиметры дают разницу в объёме в 1 000 раз. Для эллипсоида вращения удобно проверять себя через шар: при a = b = c = 50 мм должны получиться 523 599 мм³ и 31 416 мм².

Площадь поверхности всегда больше площади центрального сечения: у примера 1 — 49 238 против 16 965 мм². Если калькулятор выдал обратное, проверьте, что в поля введены полуоси, а не полные габариты: подстановка диаметров вместо радиусов увеличивает объём в восемь раз.

Все расчёты на сайте носят ознакомительный и справочный характер. Результаты могут содержать погрешности. Перед принятием решений рекомендуем выполнить профессиональный расчёт и проконсультироваться со специалистом. Мы не несём ответственности за возможные убытки, связанные с использованием калькуляторов.