Calculadora de esferoide alongado
Informe os raios equatorial e polar de uma esfera esticada, como uma bola de rúgbi ou o fundo alongado de um tanque, e receba o volume exato, quatro terços de π vezes a² vezes c, além da área. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- Raio equatorial
- 2
- Raio polar
- 4
- Volume
- 67,0206432766
- Área da superfície
- 85,9137413115
- Excentricidade
- 0,8660254038
Um esferoide alongado (prolato) é o sólido obtido ao girar uma elipse em torno do seu eixo maior: os dois semieixos equatoriais são iguais e o semieixo polar é maior ou igual. É o modelo natural de bolas de rúgbi, bolas de futebol americano, algumas figuras planetárias, fundos de tanque alongados e muitas primitivas CAD com aspecto de esfera esticada. A área de superfície também tem forma fechada com o fator de excentricidade e igual à raiz quadrada de um menos a ao quadrado sobre c ao quadrado; em seguida multiplica dois pi a ao quadrado por um mais c sobre a e vezes o arcoseno de e. Quando a é igual a c a excentricidade some e a superfície reduz-se aos conhecidos quatro pi a ao quadrado de uma esfera.
O que volume e área significam para um esferoide alongado
Um esferoide alongado é um elipsoide de revolução especial: os dois semieixos equatoriais valem a e o semieixo polar vale c com c maior ou igual a a. Na forma cartesiana, todo ponto da superfície satisfaz x ao quadrado sobre a ao quadrado mais y ao quadrado sobre a ao quadrado mais z ao quadrado sobre c ao quadrado igual a um. O volume segue do esticamento de uma bola unitária nessas direções principais: V é quatro terços de pi vezes a ao quadrado vezes c.
Quando a é igual a c e igual a r, recupera-se o volume da esfera quatro terços de pi vezes r ao cubo. A área de um esferoide alongado tem expressão elementar exata, ao contrário do elipsoide triaxial geral. Define-se a excentricidade e da elipse geradora como a raiz de um menos a ao quadrado sobre c ao quadrado.
Então a área S é dois pi a ao quadrado vezes (um mais c sobre a e vezes arcoseno de e). Quando e tende a zero, arcoseno de e sobre e tende a um e S tende a quatro pi a ao quadrado; por isso a implementação trata o limite esférico de forma especial em vez de dividir por um e nulo.
As unidades permanecem coerentes com a unidade de comprimento que você informar nos dois raios: metros geram metros cúbicos de volume e metros quadrados de área; polegadas geram polegadas cúbicas e quadradas. Raios nulos ou negativos são rejeitados porque não descrevem um sólido de extensão positiva. Equatorial maior que polar também é rejeitado para que o contrato prolato seja honesto, sem trocar eixos em silêncio nem inventar valor absoluto.
A aritmética é um punhado de multiplicações, uma raiz e um seno inverso após a coerção: sem iteração, sem amostragem Monte Carlo e sem dependência do relógio do sistema.
Casos de uso
Pré-checagens CAD e de fabricação
Valide dimensões de estoque prolato em scripts antes de aninhar ou cotar: volume para massa estimada e área exata para revestimento e tratamento térmico.
Perguntas frequentes
Qual é a fórmula do volume de um esferoide alongado?
Ambos os comprimentos devem usar a mesma unidade. Quando a = c = r é o volume da esfera (4/3)·π·r³.
Qual é a fórmula da área de superfície?
Com excentricidade e = √(1 − a²/c²), a área é 2·π·a²·(1 + (c/(a·e))·arcsin(e)). Quando a = c o sólido é uma esfera e a área é exatamente 4·π·a².
Em que difere de uma calculadora de elipsoide triaxial?
Um esferoide alongado tem dois eixos equatoriais iguais e um eixo polar. O elipsoide geral precisa de três semieixos independentes e costuma aproximar a área; esta ferramenta usa as formas fechadas exatas prolatas.
A calculadora de esferoide alongado é gratuita?
A ferramenta do navegador é gratuita e roda localmente.
Por que um raio equatorial maior que o polar é recusado?
Porque essa forma é achatada, não alongada, e usa outras fórmulas. A calculadora não troca os eixos por conta própria: ela avisa o erro para que você confira qual raio é qual.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/geom/prolate-spheroid \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"equatorial_radius":2,"polar_radius":4}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/geom/prolate-spheroid", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"equatorial_radius": 2,
"polar_radius": 4
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/geom/prolate-spheroid",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"equatorial_radius": 2,
"polar_radius": 4
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/geom/prolate-spheroid", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"equatorial_radius":2,"polar_radius":4}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"equatorial_radius":2,"polar_radius":4}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/geom/prolate-spheroid", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"equatorial_radius": 2,
"polar_radius": 4
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "geom.prolate_spheroid",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
Dados um raio equatorial a positivo e um raio polar c com c maior ou igual a a, o volume é exato: quatro terços de pi vezes a ao quadrado vezes c. Esta capacidade empacota ambos os resultados como JSON determinístico, sem sistema de álgebra computacional, sem sementes aleatórias e com a mesma função pura de resolução na ferramenta gratuita do navegador e no caminho de API pré-paga. Se o raio equatorial superar o polar, a entrada é rejeitada com invalid_input, porque essa geometria é oblata e não prolata, e pertence a outra intenção de busca e a outro conjunto de fórmulas.
Como chamar a API e o que volta na resposta
Use em pipelines de deveres de geometria, scripts de embalagem e bolas esportivas, checagens de figuras planetárias, sandboxes de preparação para entrevistas, pré-checagens CAD ou qualquer fluxo que precise de números prolatos reproduzíveis sem instalar um pacote de álgebra computacional em cada máquina. Combine a chamada com conversão de unidades somente quando os dados misturam milímetros e metros; esta capacidade não converte unidades lineares por você. Envie um corpo JSON com equatorial_radius e polar_radius. O campo equatorial_radius é o semieixo equatorial positivo a; aceitam-se os alias a, equatorial, a_eq e radius_eq. O campo polar_radius é o semieixo polar c; os alias c, polar, a_polar e radius_polar têm o mesmo significado. Ambos devem ser números finitos estritamente maiores que zero e dentro dos limites publicados, compartilhar a mesma unidade de comprimento e satisfazer polar_radius maior ou igual a equatorial_radius. No sucesso a resposta ecoa os dois raios; devolve volume como o valor exato quatro terços de pi a ao quadrado c; devolve surface_area pela fórmula fechada de excentricidade ou o limite esférico; devolve eccentricity e (zero em uma esfera); marca is_sphere quando os dois raios são iguais; define method como prolate_spheroid; e inclui um bloco formula breve com ambas as expressões. Validação falha — campo obrigatório ausente, número não finito, raio não positivo, magnitude fora da faixa ou equatorial maior que polar — devolve invalid_input e nunca é cobrada. O preço é um valor fixo US$ 0,002 por requisição bem-sucedida com unidade item.
Dicas práticas, limites e buscas relacionadas
Prefira esta ferramenta quando você já conhece os dois raios prolatos e precisa de volume exato mais área exata de uma só vez. Checagens de ida e volta são simples: após resolver o caso esférico, confirme volume igual a quatro terços de pi a ao cubo e área igual a quatro pi a ao quadrado; com raios desiguais, confirme que o volume escala com a ao quadrado vezes c ao dobrar o eixo polar. Se precisar de três semieixos distintos, use a calculadora de elipsoide triaxial; se precisar de uma esfera pura a partir de um único raio, use as ferramentas de esfera dedicadas em vez de forçar raios prolatos iguais. Mantenha cada raio no intervalo positivo publicado até um trilhão para que produtos intermediários e senos inversos permaneçam finitos em precisão dupla IEEE no Worker e no navegador. Ao ensinar, prefira exemplos em pares: equatorial dois e polar quatro para um sólido claramente alongado; equatorial um e polar um para uma esfera unitária em que o volume é quatro terços de pi e a área é quatro pi; e equatorial três com polar dois para demonstrar a rejeição rígida quando a medida equatorial supera a polar. Como o volume só precisa de a ao quadrado vezes c, os alunos podem recalcular à mão frações cômodas de pi e conferir linha a linha com a API após dividir os flutuantes reportados por pi se desejarem. A melhor verificação de sanidade da área é a esfera: iguale os dois raios e confirme que surface_area coincide com quatro pi a ao quadrado dentro da tolerância flutuante. Esta página atende quem busca uma calculadora de esferoide alongado ou volume e área a partir dos raios equatorial e polar; não é uma ferramenta de elipsoide triaxial geral, nem de esferoide achatado, nem um caminho de aproximação Knud Thomsen. Tarefas com invalid_input não consomem saldo pré-pago, o que barateia scripts exploratórios quando o usuário digita medidas impossíveis ao aprender o contrato.
Casos de integração
Conferência de deveres de volume e área prolatos
Forneça aos alunos raios equatorial e polar; compare o volume e a área em forma fechada com o resultado determinístico da API ou do navegador gratuito.
Bolas, tanques e cálculo de embalagem
Transforme raios equatorial e polar medidos em volume para capacidade ou massa, e em área para pintura, envoltório e pedidos de material em peças esferoidais alongadas.
Perguntas técnicas
Por que um raio equatorial maior que o polar é rejeitado?
Essa geometria é um esferoide achatado (oblato), não alongado. Esta calculadora exige polar_radius ≥ equatorial_radius e devolve invalid_input caso contrário.