science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe het volume van een cilinder in gallons te berekenen

Het imperiale meetsysteem kan ronduit omslachtig zijn en niets illustreert dit meer dan zijn eenheid van volume, de gallon. Welke eenheden je ook gebruikt om dimensies te meten, je hebt altijd een extra stap na het berekenen van het volume als je het antwoord in gallons wilt. Het volume van een cilinder hangt af van twee parameters: de straal van zijn cirkelvormige doorsnede en de lengte ervan. Meet deze in inches of feet en je krijgt het volume in kubieke inch of kubieke voet. Meet in metrische eenheden en u krijgt het volume in kubieke meters, liters of milliliter. In alle gevallen moet u vermenigvuldigen met een conversiefactor om het volume in gallons te krijgen. En om de zaken nog verwarrender te maken, is een gallon in de Verenigde Staten - een van de weinige landen die nog steeds gallons gebruiken - kleiner dan een standaard imperiale gallon.

TL; DR (te lang; las niet )

Het volume (V) van een cilinder met diameter d en lengte of hoogte h wordt gegeven door V = πd 2h /4. Converteer naar gallons met de juiste conversiefactor.

Nuttige conversiefactoren

Als u het volume in gallons wilt berekenen, heeft u enkele conversiefactoren nodig. Het is handig om ze allemaal op één plaats te hebben, dus hier is een tabel met veelvoorkomende conversiefactoren voor VS-gallons:

  • 1 kubieke inch = 0.004329 US gallons

  • 1 cubic voet = 7.4805 US gallons

  • 1 kubieke meter = 264.1720 US gallons

  • I liter = 0.264 US gallons

  • 1 milliliter = 0.000264 VS gallons

    Hoe het volume van een cilinder berekenen

    Het volume van de cilinder is het product van de lengte of hoogte (h) en het oppervlak van de doorsnede, die u bepaalt door radius (r) te meten. De wiskundige formule is:

    A = πr 2h

    In de praktijk is het meestal gemakkelijker om de diameter van de cirkelvormige doorsnede (d) te meten dan om de straal te meten. Omdat de straal de helft van de diameter is (r = d /2) wordt de vergelijking A = π (d /2) 2h = πd 2/2 2 • h = πd 2/4 • h, wat vereenvoudigt tot:

    A = (πd 2h) ÷ 4.

    Voorbeeldberekeningen

    1. U meet de diameter van een cilindrische wateropslagtank op 10 voet en de hoogte op 13 voet. Wat is de capaciteit?

    De capaciteit (volume) is π (10 2 • 13) ÷ 4 = 1.021.02 kubieke voet. Converteer naar US gallons door te vermenigvuldigen met 7.4805. Het antwoord is 7.637.23 gallons.

    2. Een 6-inch waterpijp is 5 voet lang. Hoeveel water kan het vasthouden?

    Een 6-inch pijp heeft een cirkelvormige doorsnede met een binnendiameter van 6 inch. Dit maakt de straal 3 inches. De lengte werd gemeten in voeten, dus om beide metingen in dezelfde eenheden te krijgen, zet u de lengte om in inches: 5 feet = 60 inches. Het volume in kubieke inches is dus π • 3 2 • 60 = 1.696,46 kubieke inch. Als u de conversiefactor 1 kubieke inch = 0,004329 US gallons gebruikt, krijgt u het volume als 7,34 US-gallon.