Геометрические калькуляторы

Калькулятор призматоида: объём по площадям сечений

БесплатноБез регистрацииМгновенный результат
Единицы
Введите площади двух оснований, среднего сечения и высоту — посчитаем объём
Призматоид — чертёжобозначения совпадают с полями
S₁SS₂h

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

Переходы и фасонные детали — посчитаем металл

Калькулятор металла переведёт объём в массу по марке стали; лазерная резка вырежет заготовки.

Калькулятор металла →

Как посчитать вручную

Формула

V = h / 6 × (S₁ + 4S + S₂)

Пошаговый расчёт

  1. Сложите площади оснований и прибавьте учетверённое среднее сечение.
  2. Умножьте сумму на h / 6 — получите объём.
  3. Для сравнения посчитайте h × (S₁ + S₂) / 2: разница показывает, насколько тело отличается от призмы.

Пример

S₁ = 10 000, S₂ = 2 500, S = 5 625 мм², h = 100 мм: V = 583 333 мм³, средняя площадь 5 833 мм², формула призмы даёт 625 000 мм³.

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

Формула объёма призматоида

Объём призматоида вычисляется по правилу Симпсона: V = h / 6 × (S₁ + 4S + S₂). Здесь S₁ и S₂ — площади нижнего и верхнего оснований, S — площадь сечения точно посередине высоты, h — расстояние между плоскостями. Среднее сечение входит с коэффициентом четыре.

Формула работает для любого тела, у которого все вершины лежат в двух параллельных плоскостях. Форма оснований и боковых граней произвольна: важны площади трёх сечений и высота. Поэтому формулы призмы, пирамиды и клина — частные случаи одного выражения.

Какие тела считаются призматоидами

  • Призмы — площади всех трёх сечений равны, и формула превращается в V = h × S.
  • Пирамиды — верхнее основание стягивается в точку, S₂ = 0, а среднее сечение составляет четверть нижнего.
  • Усечённые пирамиды — оба основания параллельны, боковые грани — трапеции.
  • Клинья — верхнее основание вырождается в ребро, но вершины по-прежнему лежат в двух плоскостях.

Зачем нужно среднее сечение

Формула призмы h × (S₁ + S₂) / 2 учитывает только площади оснований и предполагает линейное изменение сечения. Для сужающегося тела площадь растёт и убывает быстрее, поэтому в примере ниже такая замена завышает объём на 7 %.

Средняя площадь по объёму равна (S₁ + 4S + S₂) / 6. Она показывает, какое постоянное сечение имело бы тело той же высоты и объёма. Для усечённой пирамиды из примера это 5 833 мм² — меньше среднего арифметического оснований.

Единицы измерения и литры

Площади сечений вводятся в мм², см² или м², высота — в мм, см или м. Единицы должны быть согласованы: мм² умножаются на мм и дают мм³, м² на м — м³. Калькулятор переключает единицы сразу для всех полей.

Для перевода в литры используйте 1 л = 1 000 см³ = 0,001 м³, то есть 1 м³ = 1 000 л. Объём 583 333 мм³ соответствует 0,583 л. Калькулятор показывает перевод под главным значением.

Где это нужно

  • Переходы — участки трубопроводов и воздуховодов, где сечение меняется от одного размера к другому.
  • Фасонные детали — детали с наклонными гранями, для которых нельзя взять готовую формулу призмы.
  • Корпуса с переменным сечением — расчёт объёма и через плотность материала — массы заготовки.

Примеры расчёта

Пример 1. Усечённая пирамида 100 × 100 → 50 × 50 мм, высота 100 мм. S₁ = 10 000 мм², S₂ = 2 500 мм². Среднее сечение — квадрат со стороной (100 + 50) / 2 = 75 мм, поэтому S = 5 625 мм². V = 100 / 6 × 35 000 = 583 333 мм³ ≈ 0,583 л.

Пример 2. То же тело по формуле призмы: V = 100 × (10 000 + 2 500) / 2 = 625 000 мм³. Результат больше на 7 %, потому что формула не учитывает фактическое среднее сечение. Средняя площадь по объёму для правильного расчёта — 5 833 мм².

Проверка расчёта

Площадь среднего сечения сужающегося тела должна лежать между площадями оснований: в примере 5 625 мм² находится между 2 500 и 10 000 мм². Если S выходит за пределы, проверьте положение сечения и единицы всех трёх площадей.

Проверьте формулу на крайних случаях: для призмы S₁ = S₂ = S и V = h × S, для пирамиды S₂ = 0 и S = S₁ / 4, что даёт V = h × S₁ / 3.

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.