球冠(球面被平面所截后剩下的曲面)
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球冠
球面被平面所截后剩下的曲面
球面被一个平面所截得的部分。截得的圆称为球冠的底,垂直于截面的直径被截得的线段长称为球冠的高。
中文名 | 球冠 |
外文名 | spherical crown |
相关概念 | 球缺,球带 |
引申概念 | 圆弧绕过它的一个端点的圆的直径旋转一周得到的面 |
公式
公式:S=2πRh
与球冠相对应的球缺的体积公式是:(1/3)π(3R-h)×h^2(即πh^2(R-h/3))
面积推导:
假定球冠最大开口部分圆的半径为r,对应球半径R有关系:r=Rsinθ,θ为两直径夹角,则有球冠积分表达:
球冠面积微分元dS=2πr*Rdθ=2πR^2*sinθdθ
积分下限为0,上限θ
所以:S=2πR*R(1-cosθ)
其中:R(1-cosθ)即为球冠的自身高度H
所以:S=2πRH体积推导:
利用微元法知对应球缺与圆锥总体积为s*r/3
减去圆锥体积即可。
与球缺的区别
球缺属于几何体,是指用一个平面去截一个球所得的部分,是“体”的概念。而球冠只是个“面”的概念,是指一个球面被一个平面所截得的部分。
因此,球缺可以计算体积;而球冠只能计算面积。
参考资料
1.球冠·在线汉语字典