타원체 부피 계산기
세 반축으로 타원체의 정확한 부피와 근사 표면적을 계산합니다.
타원체 치수
중심에서 서로 수직인 축을 따라 측정한 세 양의 반지름을 입력하세요.
타원체 부피와 표면적 알아보기
타원면은 구면을 서로 수직인 세 방향으로 늘리거나 압축해 얻는 삼차원 곡면입니다. 각 방향에서 중심부터 표면까지의 거리를 반축이라고 하며 보통 a, b, c로 나타냅니다. 세 반축이 모두 같으면 구, 두 개가 같으면 회전 타원체, 모두 다르면 삼축 타원체라고 합니다. 세 양의 반축 길이로 이상적인 형상의 부피와 기하학적 비율이 완전히 결정됩니다.
타원체 부피 공식은 정확합니다. 원주율의 삼분의 사에 세 반축의 곱을 곱합니다. 이는 단위 구를 세 방향으로 독립적으로 확대하거나 축소할 때 각 배율이 내부 부피에 곱해지는 데서 나옵니다. 한 축만 두 배로 하면 부피도 두 배가 되고, 세 축을 모두 두 배로 하면 부피는 여덟 배가 됩니다. 입력값은 전체 지름이 아니라 반지름이므로 측정한 지름을 둘로 나누어 입력하세요. 예를 들어 센티미터로 입력하면 부피는 세제곱센티미터입니다.
부피와 달리 일반적인 삼축 타원체의 표면적에는 간단한 초등함수 공식이 없으며, 정확한 식에는 타원 적분이 포함됩니다. 이 계산기는 지수가 1.6075인 Knud Thomsen 근사식을 사용합니다. 세 쌍의 반축 곱을 결합하는 널리 쓰이는 식입니다. 구에서는 정확하고 실용적인 형상에서도 대체로 매우 정확하지만, 아주 길거나 납작한 타원체에서는 여전히 근삿값으로 다뤄야 합니다. 표시된 안내는 이 값을 정확한 부피와 구분합니다.
타원체 모델은 기하학, 천문학, 측지학, 공학, 의학, 제조 및 탱크, 입자, 장기, 행성, 둥근 물체의 추정에 유용합니다. 실제 물체는 완벽한 타원체가 아닐 수 있으므로 수치 반올림보다 측정 불확도가 더 중요할 수 있습니다. 중심을 지나는 세 전체 너비를 측정하고 각각 반으로 나누며 단위를 통일하세요. 표면적은 제곱 단위, 부피는 세제곱 단위입니다. a, b, c의 순서를 바꿔도 어느 결과도 변하지 않는다는 점을 확인에 활용할 수 있습니다. 구는 같은 반지름을 세 번 입력하면 익숙한 구 공식의 결과가 나와야 합니다. 가독성을 위해 결과를 소수점 이하 여섯 자리로 반올림하지만 내부 계산은 더 높은 정밀도를 유지합니다.
타원체 예시
| 반축 | 부피 | 형상 |
|---|---|---|
| a = 3, b = 2, c = 1 | 25.132741 | 삼축 타원체입니다. |
| a = 2, b = 2, c = 2 | 33.510322 | 반축이 같으면 구가 됩니다. |
| a = 5, b = 5, c = 2 | 209.43951 | 납작한 편평 회전 타원체입니다. |
타원체 계산 방법
- 중심을 지나는 서로 수직인 세 지름을 측정하세요.
- 각 지름을 둘로 나누고 얻은 반축을 입력하세요.
- 타원체 계산을 선택해 부피와 근사 표면적을 구하세요.
- 입력 단위의 세제곱과 제곱 단위로 결과를 해석하세요.
자주 묻는 질문
반지름을 입력하나요, 지름을 입력하나요?
반지름처럼 중심에서 표면까지의 길이인 반축을 입력합니다. 전체 지름을 각각 둘로 나눈 뒤 입력하세요.
부피는 정확한가요?
네. 이상적인 타원체의 부피 공식은 정확합니다. 표시되는 소수에는 일반적인 부동 소수점 반올림만 영향을 줍니다.
표면적은 정확한가요?
일반 표면적은 Knud Thomsen 공식에 따른 근삿값입니다. 구에서는 정확하며 많은 실용적인 타원체에서도 매우 정확합니다.
모든 축이 같으면 어떻게 되나요?
공통 반축 길이를 반지름으로 하는 구가 됩니다. 두 계산 모두 표준 구 공식으로 단순화됩니다.
축을 아무 순서로나 입력해도 되나요?
네. 부피와 표면적은 세 반축에 대해 대칭이므로 같은 세 길이의 순서를 바꿔도 결과는 달라지지 않습니다.