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📏 partial right circular 圓錐體體積計算機

專業免費的 partial right circular 圓錐體體積計算機。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)
46.2393 cubic length units (unit³)
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...

這個計算機的用途

本工具用來分析一個正圓錐(底面半徑 r、高度 h),並以一個與圓錐軸線平行的垂直平面進行單一切割。它會算出被切下那一小塊的各項幾何性質:體積、底面面積(也就是底圓上的一塊弓形)、彎曲側面積、垂直切口的平面面積,以及定義這塊弓形的關鍵量——圓心角、弧長與弦長。

使用方法

三個長度請使用相同單位輸入(本工具沒有單位下拉選單)。底面半徑 r 與高度 h 決定整個圓錐;弓形高 a(即矢高 sagitta)代表切割的深度,從切割弦量到底圓最遠端的邊緣,必須滿足 0 < a ≤ r。當 a = r 時,平面恰好通過圓心,切下的就是整個圓錐的一半;而 a 很小時,切下的則是一片薄薄的小條。

公式說明

首先計算無因次參數 k = 1 - a/r,它等於弦所張半角的餘弦值。圓心角為 θ = 2\arccos(k)(單位為弧度)。底面區域是一塊弓形,面積

S_B = ((r^2) ÷ (2))(θ - \sinθ).
由於圓錐可看成底面逐層縮放堆疊而成,任何平面底面區域上方的體積都是該面積乘以高度再除以三,因此
V = ((1) ÷ (3)) · S_B · h.
弧上方的側面為整個圓錐側面 π r√(r^2+h^2) 的 θ/(2π) 比例,得到
S_L = ((θ) ÷ (2)) · r√(r^2+h^2).
垂直切口本身是一個三角形,底邊等於弦長 c、高等於圓錐高度 h,所以
S_h = \tfrac{1}{2}ch.

實際範例

以 r = 5、h = 7、a = 3 為例:k = 0.4,θ = 2\arccos(0.4) = 2.3186 弧度,弦長 c = 9.1652,弧長 L = 11.5928。底面弓形

S_B = 12.5 · (2.3186 - 0.7332) = 19.8168,
因此
V = ((1) ÷ (3)) · 19.8168 · 7 ≈ 46.2393.
斜高為 √(74) = 8.6023,得到 S_L ≈ 49.8657,切面面積
S_h = \tfrac{1}{2} · 9.1652 · 7 ≈ 32.0780.

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)

這是斜切嗎?
不是。平面是垂直的(與軸線平行),因此切口是一個平面三角形,底面是一塊弓形,而不是橢圓。
如果 a 等於 r 會怎樣?
此時 \(k = 0\)、\(\theta = \pi\),切下的恰好是整個圓錐體積的一半,即 \(\pi r^2 h/6\)。
輸出結果使用什麼單位?
所有長度沿用你輸入時的單位;面積以 unit² 表示、體積以 unit³ 表示,角度則以弧度為單位。