Dönel Hacim (Disk Yöntemi) Hesaplama

Dönel hacmi hesaplamak için doğrunun eğimini, kesişimini ve aralığı girin.

Nasıl hesaplanır?

y = m·x + c doğrusu x = a ile x = b arasında x ekseni etrafında döndürülür. Her x noktasında kesit, yarıçapı |y| olan bir disktir; bu yüzden hacim disk alanlarının integralidir:

V = π ∫ (a'dan b'ye) (m·x + c)² dx

Araç, açılmış ilkel fonksiyonu kullanır: F(x) = m²x³ ÷ 3 + m·c·x² + c²·x. Sonra integral = F(b) − F(a) ve V = π × integral hesaplanır, dört ondalıkla gösterilir; ayrıca b − a aralık uzunluğu da yazılır. b, a'dan büyük olmalıdır, aksi halde sonuç gösterilmez. Yarıçap karelendiği için eksenin altına inen bir doğru da pozitif hacim verir; birim, sayılarınızın ortak uzunluk biriminin küpüdür. m = 0 girerseniz yarıçapı |c| olan bir silindir elde edersiniz.

Örnek hesaplama

y = 0,5x + 1 doğrusunu x = 0'dan x = 4'e kadar x ekseni etrafında döndürelim: m = 0,5, c = 1. F(4) = 0,25 × 64 ÷ 3 + 0,5 × 16 + 1 × 4 = 5,3333 + 8 + 4 = 17,3333 ve F(0) = 0 olduğundan integral 17,3333 çıkar. π ile çarpınca 54,4543 birim³ bulunur. Aralık uzunluğu 4,0000 birim olarak görünür. Ortaya çıkan cisim, yarıçapı 1'den 3'e büyüyen bir kesik konidir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Düşey bir doğru ya da eğri girmek. Yalnızca y = m·x + c biçimindeki doğrular desteklenir; y = x² gibi bir eğri için başka bir araç gerekir.
  • Sınırları ters yazmak. b, a'dan büyük değilse araç negatif hacim vermek yerine sonuç çıkarmaz.
  • Hacim yerine doğrunun altındaki alanı beklemek. Buradaki integrand yarıçapın karesidir; bu yüzden π görünür ve sonuç küp birimdir.
  • x eksenini kesen bir doğrunun hacminin sıfır olacağını ya da iki parçanın farkı alınacağını sanmak. Yarıçap karelendiği için iki taraf da pozitif hacim olarak toplanır (y = x − 2, 0'dan 4'e: 16,7552; iki eş koni).
  • Birimleri karıştırmak; örneğin eğimi cm/m girmek. x ve y aynı birimde olmalıdır; sonuç o birimin küpüdür.

Bu hesaplama hakkında

Disk yöntemi, bir eğrinin bir eksen etrafında döndürülmesiyle oluşan katının hacmini, katı sonsuz ince dairesel dilimlere bölünmüş gibi düşünüp bu dilimlerin alanlarını integralle toplayarak bulur. y = m·x + c doğrusu [a, b] aralığında x ekseni etrafında döndürüldüğünde, her diskin yarıçapı y(x) olur ve hacim V = π ∫ [y(x)]² dx ile bulunur — bu hesaplayıcı bu integrali doğrudan hesaplayarak koni gövdesi (frustum) veya silindir biçimli bir katı üretir.

Bu yöntem, integral uygulamalarını işleyen her birinci sınıf kalkülüs dersinde öğretilen temel bir tekniktir ve geometri derslerinde öğrendiğiniz koni ve silindir hacim formüllerini genelleştirir. Mühendisler ve ürün tasarımcıları, torna ile işlenen parçaların, konik millerin ve diğer eksenel simetrik cisimlerin hacmini ve kütlesini üretimden önce hesaplamak için aynı disk-rondela mantığını kullanır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar