Punca Sfera
Sila isi nilai yang anda ada, tinggalkan nilai yang ingin dikira kosong.
Penerangan Kalkulator Isi Padu Sfera
Sebuah sfera adalah objek geometrik yang bulat sempurna dalam ruang tiga dimensi, seperti bola. Kalkulator ini direka untuk membantu anda sama ada mengira isi padu sfera jika anda tahu jari-jari atau menentukan jari-jari jika anda tahu isi padu. Memahami konsep-konsep ini adalah penting dalam geometri dan boleh digunakan dalam pelbagai senario dunia sebenar, seperti menentukan jumlah ruang yang diduduki oleh objek sfera atau mengetahui saiz objek sfera yang diberikan isi padu.
Apa yang Dikira
Kalkulator ini membolehkan anda sama ada mengira isi padu sfera apabila anda mempunyai jari-jari atau mencari jari-jari sfera apabila anda tahu isi padu. Mari kita pecahkan:
- Pengiraan Isi Padu: Jika anda tahu jari-jari sfera (jarak dari pusat ke mana-mana titik di permukaannya), anda boleh mencari isi padu sfera.
- Pengiraan Jari-jari: Jika anda tahu isi padu sfera, kalkulator boleh menentukan jari-jari.
Nilai Input yang Diperlukan dan Maksudnya
Untuk menggunakan kalkulator ini dengan berkesan, anda perlu tahu nilai yang anda miliki dan yang anda ingin ketahui. Dua parameter utama yang terlibat adalah:
- Isi Padu (V): Ini adalah jumlah ruang yang terkurung dalam sfera. Ia biasanya diukur dalam unit kubik, seperti sentimeter padu (cm³) atau meter padu (m³).
- Jari-jari (r): Ini adalah jarak dari pusat sfera ke tepi luar. Ia diukur dalam unit linear, seperti sentimeter (cm) atau meter (m).
Contoh Cara Menggunakannya
Marilah kita pertimbangkan contoh praktikal. Anggap anda diberikan sebuah sfera dengan jari-jari 5 cm, dan anda ingin mengira isi padunya. Anda akan memasukkan nilai jari-jari ke dalam kalkulator.
- Langkah 1: Masukkan jari-jari, \( r = 5 \, \text{cm} \).
- Langkah 2: Kalkulator menggunakan formula matematik untuk mencari isi padu.
- Langkah 3: Isi padu yang dikira, dalam kes ini, adalah kira-kira 523.6 cm³.
Di pihak lain, jika seseorang memberitahu anda bahawa mereka memiliki sfera dengan isi padu 1000 cm³ dan anda perlu mencari jari-jari, anda akan:
- Langkah 1: Masukkan isi padu, \( V = 1000 \, \text{cm}^3 \).
- Langkah 2: Kalkulator menggunakan formula terbalik isi padu untuk mengira jari-jari.
- Langkah 3: Hasilnya akan memberikan anda jari-jari, kira-kira 6.2 cm.
Unit atau Skala yang Digunakan
Unit bergantung pada input dan apa yang anda ukur:
- Untuk Jari-jari: Unit biasa termasuk sentimeter, meter, atau mana-mana unit panjang lain.
- Untuk Isi Padu: Unit akan berkaitan dengan unit kubik, sesuai dengan unit panjang yang anda gunakan untuk jari-jari. Jadi, jika jari-jari anda dalam meter, isi padu akan dalam meter padu.
Fungsi Matematik dan Maksudnya
Mengira isi padu sfera melibatkan formula yang terkenal:
\[ V = \frac{4}{3} \pi r^3 \]
Berikut adalah pecahan mudah tentang apa ini bermakna:
- \( V \): Mewakili isi padu sfera.
- \( \pi \approx 3.14159 \): Konstanta ini adalah nisbah lilitan mana-mana bulatan kepada diameternya.
- \( r^3 \): Jari-jari yang dipangkatkan tiga, yang bermaksud mengalikan jari-jari dengan dirinya sendiri tiga kali.
- \(\frac{4}{3}\): Pecahan ini mewakili faktor proporsional yang menyesuaikan geometri sfera.
Pengiraan untuk jari-jari apabila isi padu diketahui melibatkan menyusun semula formula:
\[ r = \left(\frac{3V}{4\pi}\right)^{1/3} \]
Konsep Penting:
- Mengkuadrasi jari-jari menyesuaikan untuk ruang tiga dimensi yang diduduki oleh sfera.
- Pembahagian oleh \(4/3\) dan \(\pi\) mengambil kira geometri unik sfera berbanding kubus atau bentuk tiga dimensi lain, memastikan formula secara tepat mengambil kira bentuk sfera.
Memahami ini bukan sahaja akan membantu anda menggunakan kalkulator dengan cekap tetapi juga memberi pandangan yang lebih mendalam tentang bagaimana sifat geometri berfungsi. Formula dan kaedah ini membolehkan anda mengira dimensi penting sfera yang anda temui dalam masalah matematik atau eksperimen saintifik.
Kuiz: Uji Pengetahuan Anda Tentang Isi Padu Sfera
1. Apakah rumus untuk isi padu sfera?
Rumusnya ialah \( V = \frac{4}{3} \pi r^3 \), di mana \( r \) ialah jejari.
2. Apakah yang diwakili oleh jejari sfera?
Jejari ialah jarak dari pusat sfera ke mana-mana titik pada permukaannya.
3. Pemalar matematik manakah yang digunakan dalam rumus isi padu sfera?
Pi (\( \pi \)), yang hampir sama dengan 3.14159.
4. Jika jejari sfera digandakan, bagaimana isi padu berubah?
Isi padu meningkat 8 kali ganda (kerana isi padu berkadar dengan \( r^3 \)).
5. Apakah unit yang digunakan untuk isi padu dalam sistem metrik?
Unit kubik seperti \( \text{cm}^3 \), \( \text{m}^3 \), atau liter (1 liter = 1000 \( \text{cm}^3 \)).
6. Berapakah isi padu sfera dengan jejari 1 cm?
\( V = \frac{4}{3} \pi (1)^3 = \frac{4}{3} \pi \, \text{cm}^3 \).
7. Benar atau Palsu: Isi padu sfera bergantung pada jejari yang dikuasakan tiga.
Benar. Jejari dinaikkan kepada kuasa tiga dalam rumus.
8. Bagaimanakah isi padu sfera berbanding dengan silinder yang mempunyai jejari sama dan ketinggian sama dengan diameter sfera?
Isi padu sfera ialah \( \frac{2}{3} \) daripada isi padu silinder (jika ketinggian silinder = \( 2r \)).
9. Namakan objek sebenar yang boleh dimodelkan sebagai sfera untuk pengiraan isi padu.
Contoh: bola keranjang, planet Bumi, atau titisan air.
10. Apakah rumus untuk isi padu sfera menggunakan diameter (\( d \)) dan bukannya jejari?
\( V = \frac{1}{6} \pi d^3 \) (kerana \( r = \frac{d}{2} \)).
11. Hitung isi padu sfera dengan jejari 3 meter.
\( V = \frac{4}{3} \pi (3)^3 = 36 \pi \, \text{m}^3 \).
12. Jika isi padu sfera ialah \( 288\pi \, \text{cm}^3 \), berapakah jejarinya?
Selesaikan \( \frac{4}{3} \pi r^3 = 288\pi \). Jejari \( r = \sqrt[3]{216} = 6 \, \text{cm} \).
13. Belon sfera mempunyai jejari 5 cm. Berapakah jumlah udara yang diperlukan untuk menggandakan jejarinya?
Isi padu baru = \( \frac{4}{3} \pi (10)^3 = \frac{4000}{3} \pi \, \text{cm}^3 \). Udara diperlukan = Isi padu baru - Isi padu asal = \( \frac{4000}{3} \pi - \frac{500}{3} \pi = \frac{3500}{3} \pi \, \text{cm}^3 \).
14. Sfera dan kubus mempunyai isi padu yang sama. Jika panjang sisi kubus ialah 10 cm, cari jejari sfera.
Isi padu kubus = \( 10^3 = 1000 \, \text{cm}^3 \). Selesaikan \( \frac{4}{3} \pi r^3 = 1000 \). Jejari \( r = \sqrt[3]{\frac{750}{\pi}} \approx 6.2 \, \text{cm} \).
15. Hemisfera (separuh sfera) mempunyai isi padu \( 144\pi \, \text{m}^3 \). Berapakah jejari sfera penuh?
Isi padu hemisfera = \( \frac{2}{3} \pi r^3 = 144\pi \). Selesaikan \( r^3 = 216 \), jadi \( r = 6 \, \text{m} \). Jejari sfera penuh ialah 6 meter.
Kalkulator Lain
- Luas Bulatan
- Lingkaran sebuah Rhomboid
- Luas Kubus
- Luas Segi Empat
- Jumlah Kubus
- Luas Segi Empat
- P perimeter bulatan
- Sudut Dalaman Sebuah Jajaran Genjang
- Isi Padu Prisma Persegi
- Luas Rhomboid
Kirakan "Isipadu". Sila isi ruangan:
- Radio
- Isipadu
Kirakan "Radio". Sila isi ruangan:
- Isipadu
- Radio