在線即時計算器 · 純前端本地秒算 · 零數據上傳

📏 truncated spheroid 體積計算機

專業免費的 truncated spheroid 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)
21.2058 cubic 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...

這個計算器的功能

所謂「球體(spheroid)」其實是一種旋轉橢球體,也就是讓一個橢圓繞著它的其中一條軸旋轉所形成的立體。本工具專門計算球缺的幾何量:當你用一個垂直於旋轉軸的平面切過這個橢球體時,所留下的那一塊。計算結果包含球缺的體積、切面所形成的圓形底面積,以及側壁的曲面(側)面積。

使用方法

請輸入赤道半軸 a(也就是垂直於旋轉軸兩個方向上的半徑)、沿旋轉軸方向的半軸 c,以及由底端尖點起算的球缺高度 h。三個數值務必使用相同的長度單位;體積會以「單位³」呈現,面積則以「單位²」呈現。高度需滿足 0 < h ≤ 2c,當 h = 2c 時即代表完整的橢球體。

公式說明

對於橢球體 ((x^{2}) ÷ (a^{2})) + ((z^{2}) ÷ (c^{2})) = 1,在軸向高度 z 處的圓盤半徑為 r(z) = a\sqrt{1 - z^{2}/c^{2}}。將 π r^{2} 從底端(z = -c)積分到切面位置(z = h - c),即可得到體積

V = ((π a^{2} h^{2}) ÷ (3 c^{2}))≤ft(3 c - h\right)
底面積為 π 乘上切面半徑的平方,即
A = ((π a^{2} h≤ft(2 c - h\right)) ÷ (c^{2}))
曲面側壁為旋轉曲面,其面積
S = 2π \int r\sqrt{1 + ≤ft(((dr) ÷ (dz))\right)^{2}} dz
本工具採用細密的數值積分求解,因此無論是長球體(prolate)、扁球體(oblate)還是正球體都適用。

實際範例

假設 a = 2、c = 4、h = 3(因為 c > a,所以是長球體)。體積

V = ((π · 4 · 9 · (12 - 3)) ÷ (3 · 16)) = ((π · 324) ÷ (48)) ≈ 21.206 單位^{3}
底面積
A = ((π · 4 · 3 · (8 - 3)) ÷ (16)) = π · 3.75 ≈ 11.781 單位^{2}
曲面側面積經積分約為 25.30 單位²。

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)

表面積有沒有包含底面積?
沒有。這裡所報告的表面積僅指球缺的曲面側壁。如果你需要的是封閉球缺的「總」表面積,請再把底面積加上去。
如果 a 等於 c 會怎樣?
此時橢球體會退化成半徑 \(R = a = c\) 的正球體,計算結果會與標準的球冠公式一致,即 \(V = \frac{\pi h^{2}(3R - h)}{3}\) 與 \(S = 2\pi R h\)。
長球體與扁球體有何不同?
長球體(prolate)是指 \(c > a\),沿軸方向拉長,形似雞蛋;扁球體(oblate)則是 \(c < a\),呈扁平狀。數值表面積分對兩者都適用,公式完全不需更動。