science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe bereken ik capaciteit?

De capaciteit van een container is een ander woord voor de hoeveelheid materiaal die het kan bevatten. Het wordt meestal gemeten in liters of gallons. Het is niet hetzelfde als het volume dat de container zou verplaatsen, je hebt het ondergedompeld in water. Het verschil tussen deze twee hoeveelheden is de dikte van de containerwanden. Dit verschil is te verwaarlozen als de container van een dun materiaal is gemaakt, maar voor houten of betonnen containers met muren die enkele centimeters dik kunnen zijn, is dat niet het geval. Bij het meten van capaciteit is het altijd het beste om de binnenafmetingen te meten. Als u geen toegang hebt tot de binnenkant, moet u de dikte van de containerwanden weten om een nauwkeurig resultaat te krijgen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Bereken de capaciteit van een container door de afmetingen te meten en de volumeformule te gebruiken die geschikt is voor de vorm van de container. Als u van buitenaf meet, moet u rekening houden met de dikte van de wanden.
Rechthoekige containers

U kunt het volume van een rechthoekige container vinden door de lengte (l), breedte (w) te meten. en hoogte (h) en het vermenigvuldigen van deze hoeveelheden. Volume \u003d l • w • h. U drukt het resultaat uit in kubieke eenheden. Als u bijvoorbeeld in voet meet, is het resultaat in kubieke voet en als u in centimeter meet, is het resultaat in kubieke centimeter (of milliliter). Omdat de capaciteit meestal wordt uitgedrukt in liters of gallons, moet u uw resultaat waarschijnlijk omzetten met een geschikte conversiefactor.

Als u toegang hebt tot de binnenkant van de container, kunt u de binnenafmetingen meten en berekenen capaciteit rechtstreeks, met behulp van de formule voor volume. Als u alleen de buitenafmetingen kunt meten, maar u weet dat de muren, basis en bovenkant van uniforme dikte zijn, moet u eerst tweemaal de wanddikte en tweemaal de basisdikte aftrekken van elk van deze metingen. Als de wand- en basisdikte t zijn, wordt de capaciteit gegeven door:

Capaciteit van rechthoekige container met wanddikte t \u003d (l - 2t) • (w - 2t) • (h - 2t).

Als u weet dat de wanden, bodem en bovenkant van de container verschillende diktes hebben, gebruik deze dan in plaats van 2t. Als u bijvoorbeeld weet dat een container een basis heeft van 1 inch dik en een deksel van 2 inch dik, is de hoogte h - 3.

Kubieke container: een kubus is een speciaal type rechthoekige container dat heeft drie zijden van gelijke lengte l. Het volume van een kubus is dus l 3. Als u vanaf de buitenkant meet en de dikte van de wanden is t, wordt de capaciteit gegeven door:

Capaciteit van kubus \u003d (l-2t) 3.
Cilindrische containers

Gebruik de volgende formule om het volume van een cilinder met lengte of hoogte h en cirkelvormige doorsnede van straal r te berekenen: Cilinderinhoud \u003d π • r 2 • h. Wanneer u een gesloten container van buitenaf meet, moet u de wanddikte (t) van de straal aftrekken en de dikte van het deksel /de basis van de hoogte. De capaciteitsformule wordt dan (met een uniforme dikte voor de basis en het deksel):

Cilinderinhoud met straal r en wanddikte t \u003d π • (r - t) 2 • (h - 2t ).

Merk op dat u de wanddikte niet verdubbelt voordat u deze van de straal aftrekt, omdat de straal een enkele lijn is van het midden naar de buitenkant van de cirkelvormige doorsnede.

In de praktijk kan het gemakkelijker zijn om de diameter (d) te meten dan de straal, omdat de diameter slechts de verste afstand tussen de randen van de cilinder is. Diameter is gelijk aan tweemaal de straal (d \u003d 2r, dus r \u003d [1/2] d), en de volumeformule wordt V \u003d (π • d 2 • h) ÷ 4. De capaciteit is dan (opnieuw met een uniforme dikte):

Cilinderinhoud met diameter d en wanddikte t \u003d [π • (d - 2t) 2 • (h - 2t)] ÷ 4.

U verdubbelt de wanddikte omdat de diameterlijn twee keer over de muren kruist.
Bolvormige containers

Het volume van een bol met straal r is (4/3) • π • r 3. Als het u lukt om de straal van buitenaf te meten (dit kan moeilijk zijn), en de bol heeft wanden met dikte t, is de capaciteit ervan:

Capaciteit van bol met straal r en wanddikte t \u003d [π • (r - t) 3] • 4/3

Als u alleen de diameter van de bol kunt meten, kunt u het volume vinden met behulp van deze formule: V \u003d (4 /3) • π • (d /2) 3 \u003d (π • d 3) ÷ 6. Als u de diameter van buitenaf meet en de dikte van de wanden is t, is de capaciteit van de bol :

Capaciteit van bol met diameter d en wanddikte t \u003d [π • (d - 2t) 3] ÷ 6.
Piramides en kegels

Het volume van een piramide met basisafmetingen l en w en hoogte h is (A • h) ÷ 3 \u003d [(l • w) • h] ÷ 3. Als de piramide wanden met dikte t heeft en u meet vanaf de buitenkant, is de capaciteit ervan ongeveer gegeven door:

Capaciteit van piramide met wanddikte t \u003d [(l - 2t) • (w - 2t) • (h - 2t)] ÷ 3.

Dit is bij benadering omdat de w alle hoeken zijn hoekig en u moet rekening houden met de hoek bij het berekenen van t. In de meeste gevallen is het verschil klein genoeg om te negeren.

Het volume van een kegel met basisradius r en hoogte h is (π • r 2 • h) ÷ 3. Als u meet met de buiten, en de wanden hebben een dikte t, de capaciteit is:

Capaciteit van kegel met straal r en wanddikte t \u003d [π • (rt) 2 • (h - t)] ÷ 3 .

Als u alleen de diameter d kunt meten, is de capaciteit:

Capaciteit van kegel met diameter d en wanddikte t \u003d [π • (d /2 - 2t)