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📏 球體 cap 體積計算機

專業免費的 球體 cap 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)
54.4543 立方單位
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...

什麼是球缺?

球缺是用一個平面切割球體後,所截下的那一部分。它由球體的半徑 r 與球缺的高度 h(切割平面到球缺頂端的垂直距離)所決定。當 h 等於 r 時,球缺剛好是一個半球;當 h 等於 2r 時,則涵蓋了整顆球。

計算機怎麼用?

請以相同的單位輸入球體半徑與球缺高度。計算機會回傳球缺的體積、曲面(側面)面積、底部圓形的面積、總表面積,以及底圓的半徑。系統會自動將球缺高度限制在 0 到直徑 2r 之間,避免輸入不合理的數值。

公式詳解

體積為

V = ((π h^{2}) ÷ (3))≤ft(3r - h\right).
曲面面積為
A = 2π r h.
球缺的底部是一個圓,其半徑 a 滿足 a^{2} = h(2r - h),因此底圓面積為 π a^{2},而總表面積則等於曲面面積加上底圓面積。

範例演算

當 r = 5、h = 2 時:

V = ((π · 4) ÷ (3))(15 - 2) = ((4π) ÷ (3))· 13 ≈ 54.4543
立方單位。曲面面積 = 2π· 5· 2 = 20π ≈ 62.8319。底圓半徑 a = √(2· 8) = 4,因此底圓面積 = 16π ≈ 50.2655,總表面積 ≈ 113.0973。

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)

如果 h = r 會怎樣?
你會得到一個半球:以 \(r = 3\)、\(h = 3\) 為例,$$V = \frac{\pi \cdot 9}{3}(9 - 3) = 3\pi\cdot 6 = 18\pi \approx 56.5487.$$
使用什麼單位?
任何一致的單位都可以——只要前後統一,體積會以立方單位呈現,面積則以平方單位呈現。
h 可以大於直徑嗎?
不行。本工具會將 h 限制在最大值 \(2r\),也就是整顆球的範圍。