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📏 truncated 圓柱體體積計算機

專業免費的 truncated 圓柱體體積計算機。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)
785.3982 立方單位(unit^3)
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...

什麼是斜切圓柱體積計算器?

這個工具可計算「斜切正圓柱」的體積、側面積與總表面積。所謂斜切正圓柱,是一個半徑為 r 的圓柱,頂部被一個與底面不平行的平面斜切而成。斜切後會產生一個較矮的側邊(垂直高度 h_1)與一個較高的側邊(垂直高度 h_2)。底部仍是一個平整的圓形,頂部則變成一個橢圓。三項輸入值都使用相同的長度單位,計算出的體積以「單位的立方」表示,面積則以「單位的平方」表示。

使用方法

請依序輸入半徑 r、最小(較矮一側)高度 h_1,以及最大(較高一側)高度 h_2。輸入需符合 r > 0、h_1 ≥q 0、h_2 ≥q h_1。若不小心把 h_1 輸入得比 h_2 大,計算器會自動互換兩者——因為這個立體在命名上本來就是對稱的。

公式解析

由於傾斜的頂面恰好通過形心線,因此其體積等於一個高度為兩側平均值的普通圓柱:

V = π r^{2} · ((h_1 + h_2) ÷ (2))

將彎曲的側壁攤平展開後,可得側面積

S_{side} = π r (h_1 + h_2)
斜切面是一個橢圓,其半短軸為 r、半長軸為 r / \cos(θ),其中 \tan(θ) = ((h_2 - h_1) ÷ (2r));該橢圓面積為
A_{top} = π r^{2} \sqrt{1 + ≤ft(((h_2 - h_1) ÷ (2r))\right)^{2}}
再加上平整的底面 A_{base} = π r^{2},即可得到總表面積
S = S_{side} + A_{top} + A_{base}

實際範例

以 r = 5、h_1 = 8、h_2 = 12 為例:平均高度 h_{Mean} = 10,因此

V = π · 25 · 10 = 250π ≈ 785.398
側面積
= π · 5 · 20 = 100π ≈ 314.159
斜率 = ((12 - 8) ÷ (2 · 5)) = 0.4,所以
A_{top} = π · 25 · √(1.16) ≈ 84.590
底面積 = 25π ≈ 78.540。總表面積
≈ 314.159 + 84.590 + 78.540 = 477.289

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 \(h_1\) 等於 \(h_2\) 會怎樣?
此時立體會變成一個普通圓柱:斜率為 0,上下兩端都是面積為 \(\pi r^{2}\) 的圓形,所有公式也都會正確地化簡。
為什麼頂面會比底面大?
用傾斜平面切過圓柱時,切口會形成一個橢圓,而橢圓的面積永遠大於垂直方向的圓形截面。
我需要換算單位嗎?
不需要,只要三項輸入值都使用相同的單位即可。計算結果會自動以該單位的立方(體積)或平方(面積)呈現。