Calcolatore segmento sferico
Tagli una sfera con due piani paralleli e ottenga la fetta compresa tra loro: su una sfera di raggio 5, tagli alle altezze 1 e 4 danno un segmento alto 3, oltre al volume, all'area della fascia curva e ai raggi dei due cerchi. Gratis nel suo browser.
- Gratis
- Funziona nel suo browser
- Senza registrazione
- I suoi dati restano sul dispositivo
Esegui gratis nel browser
Esempio risolto
- Raggio
- 5
- Altezza1
- 1
- Altezza2
- 4
- Altezza segmento
- 3
- Volume
- 169,6460032938
- Area laterale
- 94,2477796077
- Raggio base1
- 3
Le stringhe formula accompagnano così uno studente o una riga di log può verificare le identità senza leggere il codice sorgente.
Cosa restituisce un calcolatore del segmento sferico e perché contano entrambe le altezze di taglio
Un segmento sferico è la porzione solida di una sfera tagliata da uno o due piani paralleli; quando si parla del solo lato curvo, spesso lo si chiama zona sferica. Questo strumento modella il caso a due piani posizionando la sfera su un diametro verticale di lunghezza due R, misurando ogni piano di taglio come un'altezza dal polo inferiore, e richiedendo che entrambe le altezze restino dentro l'intervallo chiuso da zero a due R.
Questa convenzione corrisponde a misuratori di serbatoi, sezioni di progetto, e problemi da manuale che localizzano i piani per distanza da un polo invece che per scostamento con segno dal centro. Questa disciplina mantiene stabili i test automatizzati, rende sicura la cache, e impedisce a uno script di trattare un piano che manca la sfera come un vero segmento.
Se vi serve il volume della sfera completa, metriche del cono, o l'area di superficie del toro, usate uno strumento dedicato a quei problemi; l'intento di ricerca qui è il segmento sferico e la zona da raggio e due altezze di taglio e una risposta chiara o un errore onesto quando un'altezza è fuori dalla sfera.
Come vengono valutate le forme chiuse: volumi di calotta, area della zona, e raggi di base
Il volume cumulativo di calotta sferica dal polo inferiore fino a un'altezza h è lo standard un terzo pi greco h al quadrato per tre R meno h, che è esatto per ogni altezza su quel diametro e si riduce al volume completo della sfera quattro terzi pi greco R al cubo quando h è uguale a due R. Il volume del segmento è la differenza assoluta dei due volumi di calotta, così l'ordine delle altezze di taglio non ribalta mai il segno e altezze uguali producono correttamente zero.
L'area della zona laterale è indipendente da dove si trova la banda sulla sfera: è sempre due pi greco R per l'altezza assoluta del segmento, la famosa proprietà per cui una zona di data altezza ha la stessa area indipendentemente da quanto in alto si trovi sulla sfera. A ciascun piano di taglio la sezione circolare ha raggio uguale alla radice quadrata di h per due R meno h, zero a ciascun polo e uguale a R all'equatore.
La precisione facoltativa arrotonda solo i campi pubblicati; la risoluzione interna usa sempre piena precisione double prima di quel passo finale di arrotondamento.
Casi d'uso
Compiti e preparazione agli esami
Calcolate volume del segmento sferico e area laterale della zona da raggio scolastico e due altezze di taglio, e verificate che altezze fuori dalla sfera vengano rifiutate.
Serbatoi sferici, cupole e livelli di liquido
Dimensionate il volume di liquido tra due altezze di misuratore in un serbatoio sferico, o l'area di verniciatura su una zona sferica di altezza nota, da raggio della sfera e posizioni di piano noti.
Domande frequenti
Come viene calcolato il volume del segmento?
Ogni altezza di taglio definisce una calotta sferica dal polo inferiore con V_calotta(h) = (1/3) π h² (3R − h). Il volume del segmento è la differenza assoluta dei due volumi di calotta.
Da dove si misurano le due altezze di taglio?
Dal polo inferiore, lungo il diametro verticale. Ogni altezza deve stare tra 0 e il doppio del raggio, come nelle aste di livello dei serbatoi o nelle sezioni di un disegno tecnico.
Conta quale altezza inserisco per prima?
No. L'altezza del segmento e il volume si calcolano come differenze assolute, quindi l'ordine dei tagli non cambia il segno. Due altezze uguali danno un segmento di volume zero.
Perché l'area della zona è la stessa ovunque si trovi la fascia?
Perché l'area della fascia curva è sempre 2πR per l'altezza del segmento. Una fascia alta 3 unità ha la stessa area vicino al polo e a metà della sfera.
Che cosa sono i due raggi di base nel risultato?
Sono i raggi dei cerchi in cui ciascun piano taglia la sfera: la radice di h per (2R − h). Su una sfera di raggio 5, il taglio all'altezza 1 dà 3 e quello all'altezza 4 dà 4,8989794856.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/geom/spherical-segment \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"radius":5,"height1":1,"height2":4}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/geom/spherical-segment", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"radius": 5,
"height1": 1,
"height2": 4
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/geom/spherical-segment",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"radius": 5,
"height1": 1,
"height2": 4
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/geom/spherical-segment", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"radius":5,"height1":1,"height2":4}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"radius":5,"height1":1,"height2":4}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/geom/spherical-segment", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Esempio di richiesta
{
"radius": 5,
"height1": 1,
"height2": 4
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "geom.spherical_segment",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Inserite il raggio R e le due posizioni di piano height1 e height2, ciascuna richiesta di trovarsi sull'intervallo del diametro da zero a due R così che nessuno dei due piani cada fuori dalla sfera; il motore restituisce l'altezza del segmento come la differenza assoluta di quelle altezze, il volume come la differenza assoluta di due volumi di calotta sferica usando un terzo pi greco h al quadrato per tre R meno h, l'area della zona laterale come due pi greco R per l'altezza del segmento, e i raggi della base circolare a ciascun taglio come la radice quadrata di h per due R meno h. Quando il raggio è mancante o non positivo, o quando un'altezza di taglio è fuori dalla sfera, lo strumento restituisce invalid_input invece di un NaN silenzioso. Tramite l'API una richiesta riuscita costa $0.002; i fallimenti di validazione non vengono addebitati.
Cosa restituisce un calcolatore del segmento sferico e perché contano entrambe le altezze di taglio
La risposta riporta sempre radius, height1, e height2, riferisce segment_height come la differenza assoluta dei due tagli, volume come la differenza assoluta dei due volumi cumulativi di calotta, lateral_area come la superficie della zona due pi greco R per l'altezza del segmento, base_radius1 e base_radius2 come i raggi delle sezioni circolari a ciascun piano, e stringhe formula per volume e area laterale così uno studente o una riga di log può verificare l'identità senza leggere il codice sorgente. Raggio o una delle due altezze mancante, valori non finiti, un raggio non positivo, o un'altezza fuori dalla sfera sollevano tutti invalid_input con un messaggio che nomina il campo fallito e, per altezze fuori intervallo, dichiara l'intervallo ammesso da zero a due R.
Come vengono valutate le forme chiuse: volumi di calotta, area della zona, e raggi di base
Il motore risolve radius dal campo radius con alias r e R, height1 da height1 con alias h1, a, e lower, e height2 da height2 con alias h2, b, e upper, richiedendo che radius sia finito e strettamente maggiore di zero e che ciascuna altezza sia finita e dentro l'intervallo chiuso da zero a due volte il raggio. Abbinate l'esecuzione gratuita nel browser di questa pagina all'API a pagamento quando vi serve lo stesso risultato matematico dentro una pipeline automatizzata senza reimplementare da soli la differenza di volume di calotta o la formula della zona due-pi-R-h.
Dove si inseriscono le metriche del segmento sferico in studio, progettazione e codice
Gli studenti incontrano il segmento sferico quando un libro di testo chiede il volume di una fetta di sfera tra due piani paralleli, quando un esame richiede l'area della zona laterale per una data altezza, o quando i compiti di geometria solida vogliono sia il lato curvo sia il volume solido prima di stime di materiale o fluido. Gli insegnanti possono pregenerare chiavi di risposta che elencano volume e area della zona per raggi e altezze di taglio interi, e che rifiutano un'altezza fuori dalla sfera invece di stampare NaN. La progettazione meccanica e civile ha spesso bisogno del volume di liquido in un serbatoio sferico parzialmente riempito tra due misuratori di livello, dell'area verniciata di una zona sferica su una cupola, o della capacità di una calotta tagliata da una sfera; sapere che un'altezza richiesta manca la sfera è prezioso quanto il numero stesso. I flussi di lavoro di rilievo e CAD posizionano segmenti sferici come geometria di costruzione, e i team di giochi o simulazioni usano volume e area della zona per approssimazioni di collisione, fette planetarie, e dimensionamento procedurale di mesh che dovrebbe restare deterministico tra le piattaforme. In questa pagina il lavoro viene svolto interamente nel browser; tramite l'API ogni ricerca riuscita costa $0.002, la convalida fallita non viene addebitata e nulla viene conservato dopo la restituzione della risposta. Questa divisione — esplorazione interattiva gratuita e API a pagamento identica — corrisponde al resto del catalogo tier A del KIT e permette di passare da una dimostrazione in aula a una pipeline automatizzata senza cambiare il risultato matematico. Abbinatelo ad altri endpoint di geometria gratuiti quando vi servono volume del cono, superficie del toro, o risolutori di triangoli per un laboratorio di strumenti deterministici, e a documentazione che mostra entrambe le altezze di taglio e le metriche finite così i numeri e l'immagine restano allineati per studenti e revisori. Sia che siate arrivati cercando un calcolatore del segmento sferico sia l'area della zona sferica da raggio e altezza, il contratto è lo stesso: raggio positivo e due altezze di taglio nell'intervallo in ingresso, metriche finite o un chiaro invalid_input in uscita.
Casi di integrazione
Fixture di geometria deterministiche
Generate metriche di segmento e zona riproducibili per unit test, validatori di gara e asserzioni CI senza logica artigianale di differenza di volume di calotta.
Domande tecniche
Quanto costa il calcolatore del segmento sferico?
È gratuito nel browser su questa pagina. Tramite l'API una richiesta riuscita costa $0.002; gli input non validi non vengono addebitati.
Cosa succede se un'altezza di taglio è fuori dalla sfera?
Il gestore restituisce invalid_input con un messaggio che l'altezza deve trovarsi tra 0 e 2R (il diametro della sfera).
L'area laterale dipende da dove si trova la zona sulla sfera?
No. L'area della zona laterale è sempre A = 2 π R |h2 − h1|, indipendente dalle posizioni assolute dei due piani paralleli.
Posso controllare l'arrotondamento?
Sì. Impostate precision (alias decimals, dp) su un intero da 0 a 15; il predefinito è 10 cifre decimali su tutti i campi numerici.