Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Объем жидкости.

Yerla Знаток (335), закрыт 15 лет назад
Есть у меня горизонтальная емкость со сферическим днищем. Я ее наполняю водой и знаю полный объем. Вот незнаю насколько он наполнен когда в нем более и менее половины. Подскажите как расчитать наполнения емкости на высоту ее наполнения. Если бы он соял вертикально, то я бы решил по формуле 3.14хR2хH. За ранее спасибо!
Лучший ответ
FingerScan Polunin Мыслитель (5347) 15 лет назад
Если тебе нужно точно рассчитать МАТЕМАТИЧЕСКИ,
то там это интегралом будет рассчитываться.

Нижний предел 0, верхний предел H (уровень воды)
По другому никак.

Тоесть искомый объему V будет равен Интегралу от площади поверхности воды S на произвольном уровне h.
Интегрировать нужно по dh (по уровню жидкости в бочке)

Самое сложное здесь найти формулу вот этого вот S, чтоб подставить её в интеграл.
По сути, площадь S - это площадь параллелепипеда. Длинну ты его знаешь (это длинна бочки) .
Ширина высчитывается, поскольку она является основанием равнобедренного треугольника с вершиной, находящейся в центре окружности стенки бочки.
Бедра треугольника равны R бочки. Высота равна R-h.

А если ПРАКТИЧЕСКИ:
Налей в вертикальный цилиндр воды и рассчитай по своей формуле 3.14хR2xH. Потом поверни цилиндр горизонтально и сделай на нём отметку литража )))

Извините, не смог удержаться от комментария )
Leonid, неужели зная только объем сегмента шара можно подсчитать объем такой бочки?
По-моему самое сложно здесь как раз это найти объем цилиндра, уложенного на бок. Вот это я и расписал.
А то что есть формулы для сегмента шара, так это и ежу понятно, но нафига они? ))) Может вы нарисуете как собираетесь такое считать без интеграла по вашей чудо-формуле?

BeardMax: Я улыбаюсь с таких вот ответов. Во-первых, если ты такой умный практик, то уж дочитал бы до конца что я здесь писал.
У меня есть и практический вариант решения.
Интересно, если человеку нужно программу расчета литража написать? Ты тоже ему с мензуркой посоветуешь лазить, да? !
Я думаю если человеку нужен был бы практический ответ, то мозгов померять мензуркой хватило бы. Или вы так не считаете? )))))))

Адмирал прав! )
По крайней мере то что под корнем находится, это и есть основание того треугольника про который я говорил.
А арккосинус говорит о том, что производилось интегрирование.
Формулу Адмирала не хочу проверять, но она ОЧЕНЬ ПОХОЖА на правильную. Не то что какой-то бред про цилиндры, там где явно видна лажа (при R = H/3 эта чудо формула, которую тут так расхваливает Антонина, даст маразматический ответ V=0)

Но, Ерлан, учти - эта формула для цилиндра. Если ты всё-таки не ошибся в вопросе и у тебя действительно полусферы на краях цилиндра, то тогда формула будет другая.
Получить её можно точно так же как и формулу Адмирала для цилиндра - интегрированием. Если че, обращайся. Имея формулу для цилиндра мы тебе быстро переделаем её под цилиндр с полусферами :-)
Источник: Будут вопросы, обращайся.
Остальные ответы
Гера Ленин Просветленный (43259) 15 лет назад
Способ менее точный, но практический:
по точкам. Без жидкости-высота от нижней точки сферы равна нулю.
постепенно добавляй известное количество жидкости и замеряй высоту.
Сделай таблицу. Один столбик-обьём, второй-высота.
Уже с этим можно вполедствии знать обьём, исходя из высоты.
Если нужно всё это оформить-занеси в exel,построй график
и на нём задай команду построения функции.
Oleg Das Знаток (398) 15 лет назад
Правда весы нужны, а вариант такой: масса=плотность*объем, плотность постоянна.
Leonid Высший разум (388973) 15 лет назад
Объём сегмента шара рассчитывается по простенькой формуле (не надо никаких интегралов) : V =pi H²(R-H/3). Иными словами, равна объёму цилиндра, у которого радиус основания равен высоте сегмента, а высота равна радиусу шара, уменьшенному на треть высоты сегмента.
Берг Антонина Просветленный (40692) 15 лет назад
Молодец Леонид, как просто объянил.
ФинЪ Гуру (4907) 15 лет назад
Если математически выводить формулу для объема, то даже для цилиндрического тела формула непростая получается. Для сферического днища у горизонтальной емкости формула объема как для сегмента не подходит. Так что путь математического нахождения тебе уже дан. Без интегрирования не обойтись для нахождения объема в днищах. Как вариант поставить расходчики на входе и выходе (если тебе нужно знать объем для учетности) .

P.S. Если есть AutoCad, нарисуй эту ёмкость, отсеки всё ненужное и с помощью панельки измерений вычисли геометрию тела.
BeardMax Просветленный (26682) 15 лет назад
Какие все вумные! Мне это напоминает старую байку, о том, как Эддисон принимал к себе нового сотрудника. Дал ему хитрой формы колбу и попросил измерить внутренний объем. Долго наблюдал, как тот обмкряет колбу со всех сторон штангенциркулями-членомерами, считает объемы по хитрым формулам, потом не выдержал, забрал у того колбу, налил воды и перелил ее в мензурку.

Проще надо, проще. Правильный ответ дал только Gery: оттарировать колбу мерным стаканом.
Адмирал Худ Гуру (2811) 15 лет назад
Почитал я условие и всё написанное экспертами, у меня сложилось впечатление, что вы просто неудачно выразились. Днище у ёмкости не сферическое, а просто круглое :=). То есть имеется обыкновенная бочка цилиндрической формы, которая лежит на боку. Нужно по уровню воды в ней узнать объём жидкости.

Если это не так, то всё остальное можете не читать :=)

А если так, то постараюсь вам помочь в вашей проблеме без применения интегралов :=)

Здесь я выложил таблицу, по которой рассчитать объём воды довольно просто:
http://vladfotki.narod.ru/141.htm

Пользоваться этой таблицей так:

Сначала нужно узнать объём полной бочки. Это можно сделать или по формуле V = πR²L, или просто измерить мерной ёмкостью.

Возьмём для примера объём полной бочки 200 л, а радиус 30 см.

Пусть уровень воды в бочке 23 см. Выразим это число через радиус:
23/30 = 0,767.

Смотрим в таблице. Значению 0,767 соответствует число 0,35302.

Это значит, что объём воды в бочке 200 · 0.35302 = 70,6 л

А вот точная формула :=).

Похожие вопросы