รัศมีของทรงกลม (ย่อโดยใช้ตัวแปร NS หรือ NS) คือระยะทางจากจุดศูนย์กลางของทรงกลมถึงจุดบนพื้นผิว เช่นเดียวกับวงกลม รัศมีของทรงกลมเป็นส่วนสำคัญของข้อมูลเบื้องต้นที่จำเป็นในการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลาง เส้นรอบวง พื้นที่ผิว และ/หรือปริมาตรของทรงกลม อย่างไรก็ตาม คุณสามารถย้อนกลับการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลาง เส้นรอบวง ฯลฯ เพื่อหารัศมีของทรงกลมได้ ใช้สูตรตามข้อมูลที่คุณมี
ขั้นตอน
วิธีที่ 1 จาก 3: การใช้สูตรรัศมี
ขั้นตอนที่ 1 ค้นหารัศมีหากทราบเส้นผ่านศูนย์กลาง
รัศมีมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงครึ่งเดียว ดังนั้นให้ใช้สูตร r = D/2. สูตรนี้เหมือนกับการคำนวณรัศมีของวงกลมจากเส้นผ่านศูนย์กลาง
-
ดังนั้น ถ้าลูกบอลมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 16 ซม. รัศมีสามารถคำนวณได้เป็น 16/2 ซึ่งก็คือ 8 ซม.. ถ้าเส้นผ่านศูนย์กลาง 42 รัศมีคือ
ขั้นตอนที่ 21.
ขั้นตอนที่ 2 หารัศมีหากทราบปริมณฑล
ใช้สูตร C/2π. เนื่องจากเส้นรอบวงคือ D ซึ่งก็คือ2πrด้วย ให้หารเส้นรอบวงด้วย2πเพื่อให้ได้รัศมี
- ถ้าทรงกลมมีเส้นรอบวง 20 เมตร สามารถหารัศมีได้จาก 20/2π = 3, 183 m.
- ใช้สูตรเดียวกันนี้เพื่อแปลงระหว่างรัศมีและเส้นรอบวงของวงกลม
ขั้นตอนที่ 3 คำนวณรัศมีหากทราบปริมาตรของทรงกลม
ใช้สูตร ((V/π)(3/4))1/3. ปริมาตรของทรงกลมได้มาจากสูตร V = (4/3)πr3. แก้ตัวแปร r ในสมการนี้ให้เป็น ((V/π)(3/4))1/3 = r หมายความว่ารัศมีของทรงกลมเท่ากับปริมาตรหารด้วย คูณด้วย 3/4 แล้วทั้งหมดยกกำลัง 1/3 (หรือเท่ากับรากที่สองของ 3)
-
ถ้าทรงกลมมีปริมาตร 100 นิ้ว3, วิธีแก้ไขมีดังนี้:
- ((V/π)(3/4))1/3 = ร
- ((100/π)(3/4))1/3 = ร
- ((31, 83)(3/4))1/3 = ร
- (23, 87)1/3 = ร
- 2.88 นิ้ว = ร
ขั้นตอนที่ 4 หารัศมีโดยใช้พื้นที่ผิว
ใช้สูตร r = (A/(4π)). พื้นที่ผิวของทรงกลมได้มาจากสูตร A = 4πr2. แก้ตัวแปร r เพื่อให้ได้ (A/(4π)) = r ซึ่งหมายความว่ารัศมีของทรงกลมเท่ากับสแควร์รูทของพื้นที่ผิวหารด้วย4π ผลลัพธ์สามารถรับได้โดยการเพิ่ม (A/(4π)) ขึ้น 1/2
-
ถ้าทรงกลมมีพื้นที่ผิว 1200 cm2, วิธีแก้ไขมีดังนี้:
- (A/(4π)) = r
- (1200/(4π)) = r
- (300/(π)) = r
- (95, 49) = ร
- 9.77 ซม. = ร
วิธีที่ 2 จาก 3: การกำหนดแนวคิดหลักบางอย่าง
ขั้นตอนที่ 1. ระบุขนาดพื้นฐานของลูกบอล
นิ้ว (NS) คือระยะทางจากจุดศูนย์กลางของทรงกลมไปยังจุดใดๆ บนพื้นผิว โดยทั่วไป คุณสามารถหารัศมีของทรงกลมได้หากคุณทราบเส้นผ่านศูนย์กลาง เส้นรอบวง ปริมาตร และพื้นที่ผิวของทรงกลม
- เส้นผ่านศูนย์กลาง (D): เส้นกึ่งกลางของทรงกลม–รัศมีคูณด้วยสอง เส้นผ่านศูนย์กลางเป็นเส้นที่ลากผ่านจุดศูนย์กลางของทรงกลมจากจุดหนึ่งบนพื้นผิวของทรงกลมไปยังอีกจุดหนึ่งบนพื้นผิวของทรงกลมที่อยู่ตรงข้ามกับมันโดยตรง กล่าวอีกนัยหนึ่ง เส้นผ่านศูนย์กลางคือระยะห่างที่ไกลที่สุดระหว่างจุดสองจุดบนทรงกลม
- เส้นรอบวง (C): ระยะทางที่ไกลที่สุดรอบพื้นผิวทรงกลม กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันเท่ากับเส้นรอบวงของหน้าตัดของทรงกลมผ่านจุดศูนย์กลางของทรงกลม
- ปริมาณ (V): เติมช่องว่างสามมิติภายในทรงกลม ปริมาณคือ "พื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยทรงกลม"
- พื้นที่ผิว (A): พื้นที่สองมิติบนพื้นผิวทรงกลม พื้นที่ผิวคือพื้นที่ที่ครอบคลุมพื้นผิวทั้งหมดของทรงกลม
- พาย (π): ค่าคงที่ซึ่งเป็นอัตราส่วนของเส้นรอบวงและเส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลม สิบหลักแรกของ Pi คือ 3, 141592653, มักจะปัดขึ้นเป็น 3, 14 เท่านั้น
ขั้นตอนที่ 2 ใช้การวัดต่างๆ เพื่อหารัศมี
คุณสามารถใช้เส้นผ่านศูนย์กลาง เส้นรอบวง และพื้นที่ผิวในการคำนวณรัศมีของทรงกลมได้ คุณยังสามารถคำนวณมิติข้อมูลเหล่านี้ทั้งหมดได้หากคุณทราบรัศมีของทรงกลม ดังนั้น ในการหารัศมี ให้ลองกลับสูตรต่อไปนี้ เรียนรู้สูตรที่ใช้รัศมีเพื่อหาเส้นผ่านศูนย์กลาง เส้นรอบวง ปริมาตร และพื้นที่ผิว
- D = 2r. เช่นเดียวกับวงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางของทรงกลมจะมีรัศมีเป็นสองเท่า
- C = D หรือ 2πr. เช่นเดียวกับวงกลม เส้นรอบวงของทรงกลมเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลาง เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นสองเท่าของรัศมี เราจึงกล่าวได้ว่าเส้นรอบวงเป็นสองเท่าของรัศมีคูณ
- วี = (4/3)πr3. ปริมาตรของทรงกลมคือรัศมีของลูกบาศก์ (คูณด้วยตัวมันเองสองครั้ง) ครั้ง, คูณ 4/3
- A = 4πr2. พื้นที่ผิวของทรงกลมคือรัศมีกำลังสอง (คูณด้วยตัวมันเอง) คูณ, คูณ 4 เนื่องจากพื้นที่ของวงกลมคือ r2อาจกล่าวได้ว่าพื้นที่ผิวของวงกลมเป็นสี่เท่าของพื้นที่วงกลมที่สร้างเส้นรอบวง
วิธีที่ 3 จาก 3: การหารัศมีเป็นระยะห่างระหว่างจุดสองจุด
ขั้นตอนที่ 1 ค้นหาพิกัด (x, y, z) ของจุดศูนย์กลางของทรงกลม
วิธีหนึ่งในการดูรัศมีของทรงกลมคือระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางกับจุดใดๆ บนพื้นผิวของทรงกลม เนื่องจากข้อความนี้เป็นความจริง หากเราทราบพิกัดของจุดศูนย์กลางของทรงกลมและจุดใดๆ บนพื้นผิวของทรงกลม เราจะสามารถหารัศมีของทรงกลมได้โดยการคำนวณระยะห่างระหว่างจุดสองจุดโดยใช้การเปลี่ยนแปลงของสูตรระยะทางปกติ เริ่มต้นด้วยวิธีการพิกัดของจุดศูนย์กลาง โปรดทราบว่าทรงกลมเป็นวัตถุสามมิติ ดังนั้นพิกัดของทรงกลมจึงเป็น (x, y, z) แทนที่จะเป็น (x, y) เท่านั้น
กระบวนการนี้เข้าใจง่ายโดยทำตามตัวอย่าง ตัวอย่างเช่น สมมติว่ามีทรงกลมที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ในพิกัด (x, y, z) คือ (4, -1, 12). เราจะใช้จุดนี้เพื่อค้นหารัศมี
ขั้นตอนที่ 2 ค้นหาพิกัดของจุดบนพื้นผิวของทรงกลม
ต่อไป ให้หาพิกัด (x, y, z) ของจุดบนพื้นผิวของทรงกลม จุดนี้สามารถนำมาจากตำแหน่งใดก็ได้บนพื้นผิวของทรงกลม เนื่องจากจุดบนพื้นผิวของทรงกลมมีระยะห่างเท่ากันจากจุดศูนย์กลางตามคำจำกัดความ จึงสามารถใช้จุดใดก็ได้ในการกำหนดรัศมี
ตัวอย่างเช่น สมมติว่าเรารู้จุด (3, 3, 0) อยู่บนพื้นผิวของทรงกลม โดยการคำนวณระยะห่างระหว่างจุดนี้กับจุดศูนย์กลาง เราจะได้รัศมี
ขั้นตอนที่ 3 ค้นหารัศมีด้วยสูตร d = ((x2 - NS1)2 + (ย2 - y1)2 + (z2 - z1)2).
เมื่อคุณทราบจุดศูนย์กลางของทรงกลมและจุดบนพื้นผิวแล้ว คุณสามารถคำนวณระยะห่างระหว่างทรงกลมทั้งสองเพื่อให้ได้รัศมี ใช้สูตรระยะทางในสามมิติ d = ((x2 - NS1)2 + (ย2 - y1)2 + (z2 - z1)2); d คือระยะทาง (x1, y1, z1) คือพิกัดของจุดศูนย์กลาง และ (x2, y2, z2) คือพิกัดของจุดบนพื้นผิวที่ใช้กำหนดระยะห่างระหว่างจุดสองจุด
-
จากตัวอย่าง ใส่ตัวเลข (4, -1, 12) ใน (x1, y1, z1) และ (3, 3, 0) บน (x2, y2, z2) และแก้ดังนี้
- d = ((x2 - NS1)2 + (ย2 - y1)2 + (z2 - z1)2)
- ง = ((3 - 4)2 + (3 - -1)2 + (0 - 12)2)
- ง = ((-1)2 + (4)2 + (-12)2)
- ง = (1 + 16 + 144)
- ง = (161)
- d = 12, 69. นี่คือรัศมีของทรงกลมที่เรากำลังมองหา
ขั้นตอนที่ 4 รู้เป็นสมการทั่วไป r = ((x2 - NS1)2 + (ย2 - y1)2 + (z2 - z1)2).
บนทรงกลม ทุกจุดบนพื้นผิวอยู่ห่างจากศูนย์กลางเท่ากัน หากเราใช้สูตรระยะทางด้านบนและแทนที่ตัวแปร "d" ด้วยตัวแปร "r" สำหรับรัศมี เราจะได้รูปแบบของสมการในการหารัศมีหากเราทราบจุดศูนย์กลาง (x1, y1, z1) และอีกจุดหนึ่งบนพื้นผิว (x2, y2, z2).
โดยการยกกำลังทั้งสองข้างของสมการ เราจะได้ r2 = (x2 - NS1)2 + (ย2 - y1)2 + (z2 - z1)2. โปรดทราบว่าโดยพื้นฐานแล้วสูตรนี้เหมือนกับสมการทรงกลมพื้นฐาน r2 = x2 + y2 + z2 ด้วยจุดศูนย์กลาง (0, 0, 0)
เคล็ดลับ
- ลำดับของการดำเนินการในสูตรมีความสำคัญ หากคุณไม่ทราบลำดับการทำงานที่แน่นอนแต่คุณมีเครื่องคิดเลขพร้อมวงเล็บ ให้ใช้เครื่องคิดเลขนั้น
- บทความนี้เขียนขึ้นตามคำขอ อย่างไรก็ตาม หากคุณพยายามทำความเข้าใจเรขาคณิตของอวกาศเป็นครั้งแรก คุณควรเริ่มต้นจากศูนย์: การคำนวณขนาดของทรงกลมจากรัศมี
- หากคุณสามารถวัดทรงกลมในชีวิตจริงได้ วิธีหนึ่งที่จะได้ขนาดคือการใช้น้ำ ขั้นแรก ให้ประเมินขนาดของลูกบอลที่เป็นปัญหาเพื่อให้สามารถแช่ในภาชนะที่มีน้ำและเก็บน้ำที่ล้นออกมาได้ แล้ววัดปริมาตรน้ำที่ล้น แปลงจาก mL เป็น ลูกบาศก์เซนติเมตร หรือหน่วยอื่นๆ ที่ต้องการ แล้วใช้ตัวเลขนี้หา r ด้วยสมการ v=4/3*Pi*r^3 กระบวนการนี้ซับซ้อนกว่าการวัดเส้นรอบวงเล็กน้อยโดยใช้ตลับเมตรหรือไม้บรรทัด แต่อาจแม่นยำกว่าเพราะคุณไม่ต้องกังวลว่าจะพลาดขนาดเพราะไม่ได้อยู่ตรงกลาง
- หรือ Pi เป็นอักษรกรีกที่แสดงถึงอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางต่อเส้นรอบวงของวงกลม ค่าคงที่นี้เป็นจำนวนอตรรกยะที่ไม่สามารถเขียนในอัตราส่วนของจำนวนเต็มได้ มีเศษบางส่วนที่สามารถเข้ามาใกล้ได้ 333/106 สามารถประมาณ Pi เป็นทศนิยมสี่ตำแหน่ง ทุกวันนี้ ผู้คนมักใช้การปัดเศษ 3, 14 ซึ่งมักจะเพียงพอสำหรับการใช้ในชีวิตประจำวัน