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📏 hollow 圓柱體 tube 計算機

專業免費的 hollow 圓柱體 tube 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
502.654825
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算機能做什麼

一根管材(空心圓柱或管件)是由外半徑 r_1、內半徑 r_2(須滿足 r_1 > r_2 > 0)以及高度 h 所定義。實心的材料部分,就是壁厚 t = r_1 - r_2 的圓環(環形截面)沿著高度方向延伸而成的部分。這個工具可以從多種輸入組合,算出管材的每一項幾何性質:包括內外兩個半徑、內外兩個圓周,或是「一個半徑/圓周搭配壁厚」,再加上高度或已知的實心體積。

使用方式

先從下拉選單選擇計算模式,表單就會顯示你需要填入的三個欄位。所有數值請使用同一個長度單位輸入(本計算機不會進行單位換算,所選單位僅會標示在結果上)。你可以自行設定圓周率 pi 的精度,並將所有結果四捨五入到指定的有效位數。按下計算後,即可看到內外半徑、內外圓周、壁厚、高度、內外側表面積、環形端面總面積、內外圓柱體積,以及實心管壁體積。

公式解析

從圓周可求得半徑:r = C / (2π)。若已知壁厚,內半徑為 r_2 = r_1 - t。主要計算結果如下:C_1 = 2π r_1、C_2 = 2π r_2、L_1 = 2π r_1 h(外側側面積)、L_2 = 2π r_2 h(內側側面積)、A = 2π (r_1^2 - r_2^2)(兩端環形面積總和)、V_1 = π r_1^2 h(外圓柱體積)、V_2 = π r_2^2 h(中空部分)、實心管壁體積

V = π h (r_1^2 - r_2^2) = V_1 - V_2

當高度未知但已知實心體積 V 時,可反推高度:

h = ((V) ÷ (π (r_1^2 - r_2^2)))

範例試算

當 r_1 = 5、r_2 = 3、h = 10,且 π = 3.14159265359 時:t = 2、C_1 = 31.4159、C_2 = 18.8496、L_1 = 314.159、L_2 = 188.496、A = 100.531、V_1 = 785.398、V_2 = 282.743,實心管壁體積 V = 502.655。可以驗證 V_1 - V_2 = 502.655,與實心體積公式一致。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

會自動換算單位嗎?
不會。請以同一個單位輸入所有數值;單位選項只是用來標示結果(長度為該單位、面積為平方、體積為立方)。
為什麼可以自行設定 pi?
選擇更高精度的圓周率或更多的有效位數,能讓結果精準符合教科書或工程上的容許誤差。
如果出現無效結果怎麼辦?
外側尺寸必須大於內側尺寸(\(r_1 > r_2\)、\(C_1 > C_2\),或 \(t < r_1\)),且所有數值都必須為正數,否則管壁厚度會變成零或負值。