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 volume-eenheid, de gallon. Welke eenheden u ook gebruikt om dimensies te meten, u hebt altijd een extra stap na het berekenen van het volume als u het antwoord in gallons wilt. Het volume van een cilinder hangt af van twee parameters: de straal van zijn cirkelvormige dwarsdoorsnede en zijn lengte. Meet deze in inches of voet, en u krijgt het volume in kubieke inches of kubieke voet. Meet in metrische eenheden en u krijgt het volume in kubieke meter, liter of milliliter. In alle gevallen moet je vermenigvuldigen met een conversiefactor om het volume in gallons te krijgen. En om het allemaal nog verwarrender te maken, is een gallon in de Verenigde Staten - een van de weinige landen die nog steeds gallons gebruikt - kleiner dan een standaard imperiale gallon.

TL; DR (te lang; niet gelezen) )

Het volume (V) van een cilinder met een diameter in doorsnede d en lengte of hoogte h wordt gegeven door V \u003d πd 2h /4. Converteer naar gallons met de juiste conversiefactor.
Nuttige conversiefactoren

Als u het volume in gallons wilt berekenen, hebt u een paar conversiefactoren nodig. Het is handig om ze allemaal op één plaats te hebben, dus hier is een tabel met veel voorkomende conversiefactoren voor Amerikaanse gallons:

  • 1 kubieke inch \u003d 0.004329 Amerikaanse gallons

  • 1 kubieke foot \u003d 7.4805 US gallons

  • 1 kubieke meter \u003d 264.1720 US gallons

  • I liter \u003d 0.264 US gallons

  • 1 milliliter \u003d 0.000264 US gallons

    Hoe het volume van een cilinder te berekenen

    Het volume van de cilinder is het product van zijn lengte of hoogte (h) en het oppervlak van zijn doorsnede, die u bepaalt met meetradius (r). De wiskundige formule is:

    A \u003d 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. Aangezien de straal de halve diameter is (r \u003d d /2), wordt de vergelijking A \u003d π (d /2) 2h \u003d πd 2/2 2 • h \u003d πd 2/4 • h, wat vereenvoudigt tot:

    A \u003d (πd 2h) ÷ 4.
    Voorbeeldberekeningen

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

    De capaciteit (volume) is π (10 2 • 13) ÷ 4 \u003d 1.021.02 kubieke voet. Converteren naar Amerikaanse 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 buis van 6 inch heeft een cirkelvormige dwarsdoorsnede met een binnendiameter van 6 inch. Dit maakt de straal 3 inch. De lengte werd gemeten in voet, dus om beide metingen in dezelfde eenheden te krijgen, converteer de lengte in inches: 5 voet \u003d 60 inch. Het volume in kubieke inches is dus π • 3 2 • 60 \u003d 1.696.46 kubieke inches. Als u de conversiefactor 1 kubieke inch \u003d 0,004329 Amerikaanse gallons gebruikt, krijgt u het volume als 7,34 Amerikaanse gallons.