• 締切済み

風船のような形の表面積、または体積

平面のゴムを膨らませる。 破裂する直前(球の下方の一部がかけたような形、球を中心からAだけ離れた平面で切った形と考えてください)のゴムの体積を求めたい。 一部がかけている球の表面積にそのときのゴムの厚さをかければいいと思うのですが、積分をつかってやってもどうもうまくいきません。途中経過もふくめ教えていただきたいです。

  • bhis
  • お礼率50% (2/4)

みんなの回答

回答No.1

立体角の公式[ω=2π(1-cosθ)]を使います。<途中経過も含め>とのことですが、この式の導入は結構面倒で、私も照明計算の折に式を使うだけなので余人に任せます。WEBサイトで調べれば何処かですぐ見つかるでしょう。 球の半径をrとする。 cosθ=A/r (θの意味は図を描けば分かる) 立体角ω=2π(1-cosθ)=2π(1-A/r) 切り取られた方の表面積=ωr2=2π(1-A/r)r2 残った方の表面積=4πr2-2π(1-A/r)r2=2π(r2+Ar) 切口の面積は簡単なので説明省略

bhis
質問者

お礼

ありがとうございます。 よくわかりました!! 立体角を使う考えが思い浮かびませんでした。 立体角の公式の導入については、自分で調べてみたいと思います。

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