Геометрические калькуляторы

Калькулятор правильного тетраэдра: объём и площадь

БесплатноБез регистрацииМгновенный результат
Единицы
Введите ребро — посчитаем объём, поверхность и радиусы сфер
Правильный тетраэдр — чертёжобозначения совпадают с полями
aR

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

Тетраэдры и пирамидальные детали — посчитаем металл

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

Калькулятор металла →

Как посчитать вручную

Формула

V = a³ / (6√2) · S = √3 × a² · R = a√6 / 4 · r = a√6 / 12

Пошаговый расчёт

  1. Возведите ребро в куб.
  2. Разделите на 6√2 ≈ 8,4853 — получите объём.
  3. Площадь — √3 × a²; радиусы — по формулам выше.

Пример

a = 100 мм: V = 117 851 мм³, S = 17 321 мм², R = 61,24 мм, r = 20,41 мм.

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

Формулы тетраэдра

Объём правильного тетраэдра равен кубу ребра, делённому на 6√2: V = a³ / (6√2). Поскольку 6√2 ≈ 8,4853, достаточно возвести ребро в куб и разделить результат на 8,4853. Площадь поверхности складывается из четырёх равносторонних треугольников: S = √3 × a².

Радиус описанной сферы — R = a√6 / 4, радиус вписанной сферы — r = a√6 / 12. Описанная сфера проходит через все четыре вершины, вписанная касается всех четырёх граней. R / r = 3 — отношение не зависит от длины ребра и служит удобной проверкой результата.

Четыре грани, шесть рёбер, четыре вершины

У тетраэдра четыре треугольные грани, шесть рёбер и четыре вершины; в каждой вершине сходятся три грани. Формула Эйлера выполняется: В − Р + Г = 4 − 6 + 4 = 2. Это простейшее Платоново тело — выпуклый многогранник не может иметь меньше четырёх граней.

Тетраэдр двойственен сам себе: центры его граней образуют такой же правильный тетраэдр. Как и остальные Платоновы тела, он вписан в сферу радиуса R и содержит вписанную сферу радиуса r. Куб — тоже Платоново тело, но для него на сайте отдельный калькулятор.

Единицы измерения и литры

Ребро можно задать в миллиметрах, сантиметрах или метрах. Калькулятор приводит входные данные к одной единице, поэтому объём возвращается в кубических миллиметрах, сантиметрах или метрах, площадь — в квадратных, радиусы — в линейных.

1 м³ = 1 000 л, а 1 л = 1 дм³ = 1 000 000 мм³. Для ребра 100 мм объём 117 851,13 мм³ соответствует примерно 0,118 л. При ребре 1 м коэффициент 1 / (6√2) даёт 0,11785 м³, или около 118 л.

Где нужен расчёт

  • Машиностроение — пирамидальные наконечники, опоры и заготовки, для которых важны объём и масса.
  • Металлообработка — объём отливки или сварной конструкции переводится в массу по плотности материала.
  • Дизайн и 3D-печать — расход материала и площадь поверхности для отделки тетраэдральных элементов.
  • Учёба — задачи на правильные многогранники, формулу Эйлера и отношения радиусов.

Примеры расчёта

Пример 1. Ребро a = 100 мм. Куб ребра равен 1 000 000 мм³. Делим на 6√2 ≈ 8,4853: V = 117 851,13 мм³, или примерно 0,118 л.

Пример 2. При том же ребре S = √3 × 10 000 = 17 320,51 мм². Радиусы: R = 100 × √6 / 4 = 61,237 мм, r = 100 × √6 / 12 = 20,412 мм.

Пример 3. Ребро увеличили вдвое, до 200 мм. Объём вырос в 2³ = 8 раз, площадь — в 2² = 4 раза, радиусы — в 2 раза. При уменьшении ребра до 10 мм объём, наоборот, станет в 1 000 раз меньше, чем при 100 мм.

Проверка расчёта

Формула Эйлера: 4 − 6 + 4 = 2. Отношение радиусов 61,237 / 20,412 ≈ 3 совпадает с R / r = 3. Полезен и третий контроль: для любого многогранника с вписанной сферой V = 1/3 × S × r. Подстановка 17 320,51 × 20,412 / 3 даёт практически те же 117 851 мм³.

Если результат расходится с ожидаемым, проверьте единицы и порядок введённого ребра: объём зависит от куба, поэтому ошибка в 10 раз в ребре даёт ошибку в 1 000 раз в объёме.

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.