円柱の体積・表面積の計算
円柱の体積や表面積は、わかっている2つの値から求められます。組み合わせを選んで数値を入れると、残りの量が途中式つきで表示されます。
計算例:わかっている値: 半径と高さ · 半径 r 5 · 高さ h 20 · 長さの単位: センチメートル(cm) → 体積 V:1,570.8 cm³。出典:Wolfram MathWorld – Cylinder: volume, lateral and surface area。更新日:
計算方法
円柱の体積は半径 r と高さ h から V = πr²h、側面積は 2πrh、表面積は 2πr² + 2πrh で求めます。体積と高さなど別の値がわかっている場合は、公式を変形して先に r や h を求めます。
円柱の公式まとめ
- 底面積:πr² ・ 円周:2πr = πd
- 体積:底面積×高さ = πr²h
- 側面積:円周×高さ = 2πrh
- 表面積:2πr² + 2πrh = 2πr(r + h)
公式の変形
- 体積から高さ:h = V ÷ (πr²) ・ 体積から半径:r = √(V ÷ (πh))
- 側面積から高さ:h = 側面積 ÷ (2πr)
- 表面積から高さ:h = S ÷ (2πr) − r
- 表面積と高さから半径:2πr² + 2πhr − S = 0 は二次方程式で、意味があるのは正の解 r = (−h + √(h² + 2S/π)) ÷ 2 だけです。
例:雨水タンクには何リットル入る?
直径60cm・高さ90cmのタンクは r = 30cm なので、V = π×30²×90 ≈ 254469cm³ ≈ 254リットルです。逆に、半径10cmの容器にちょうど1リットル(1000cm³)入れるには、高さ h = 1000 ÷ (π×100) ≈ 3.18cm が必要です。
直方体・球・円錐・パイプなどほかの立体は体積計算、中身の詰まった円柱の重さは密度計算、π を使った簡単な計算は電卓をどうぞ。
よくある質問
円柱の体積の公式は?
V = πr²h です。半径5cm・高さ20cmなら π×25×20 ≈ 1570.8cm³ ≈ 1.57リットル。直径がわかっている場合は先に2でわります。
円柱の体積をリットルで求めるには?
cm³で計算して1000でわる(1000cm³=1L)か、m³で計算して1000をかけます。容量はリットルで直接表示されます。
円柱の表面積の求め方は?
表面積 = 2πr² + 2πrh(上下の円+側面)です。r = 5cm、h = 20cm なら 157.1 + 628.3 ≈ 785.4cm²。
円柱の高さの求め方は?
体積と半径から h = V ÷ (πr²) です。例:1570.8 ÷ (π×25) ≈ 20cm。
直径から円柱の体積を求めるには?
V = π(d ÷ 2)²h = πd²h ÷ 4 です。d = 10cm、h = 20cm なら π×100×20 ÷ 4 ≈ 1570.8cm³。
出典・根拠
- Wolfram MathWorld – Cylinder: volume, lateral and surface area
- Wolfram MathWorld – Quadratic formula (radius from surface area)
- NIST SP 811: NIST SP 811, Appendix B – Conversion factors (inch, foot, litre)
更新日:
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