Для расчёта объёма тела вращения на практике можно использовать формулу, основанную на принципе Кавальери. 1 Она позволяет вычислить объём тела путём интегрирования функции, описывающей форму тела. 1
Формула имеет вид: V = π * ∫ a b (f(x))² dx, где: 1
- V — объём тела; 1
- f(x) — функция, задающая форму тела; 1
- a и b — пределы интегрирования, соответствующие границам области, которую описывает тело вращения. 1
Некоторые примеры тел вращения и формулы для расчёта их объёма:
- Цилиндр. 1 Тело, образованное вращением прямоугольника вокруг одной из его сторон. 1 Объём цилиндра вычисляется по формуле: V = π r² h, где r — радиус основания, h — высота цилиндра. 1
- Конус. 1 Тело, образованное вращением прямоугольного треугольника вокруг одного из катетов. 1 Объём конуса вычисляется по формуле: V = ⅓ π r² * h, где r — радиус основания, h — высота конуса. 1
- Шар. 1 Тело, образованное вращением полукруга вокруг диаметра. 1 Объём шара вычисляется по формуле: V = (4/3) π R³, где R — радиус шара. 1
- Тор. 1 Тело, образованное вращением окружности вокруг прямой, не пересекающей эту окружность. 1 Объём тора вычисляется по формуле: V = 2 π² R² * r, где R — радиус окружности, r — расстояние от центра окружности до оси вращения. 1
- Параболоид вращения. 1 Тело, образованное вращением параболы вокруг своей оси симметрии. 1 Объём параболоида вращения вычисляется по более сложной формуле, которая зависит от конкретной формы параболы. 1
Для ускорения расчётов можно использовать калькуляторы интегралов. 3