Spindel-Torus-Rechner
Machen Sie aus zwei Radien Volumen und Oberfläche eines Spindeltorus, des Rings mit einem so dicken Rohr, dass es sich selbst durchdringt: Großradius 1 und Kleinradius 3 ergeben ein Volumen von 177,6528792196. Kostenlos in Ihrem Browser.
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Rechenbeispiel
- Großer Radius
- 1
- Kleiner Radius
- 3
- Volumen
- 177,6528792196
- Fläche
- 118,4352528131
- Torusart
- spindle
- Volumen laut Formel
- V = 2 π² R r²
Dieser Rechner wandelt einen positiven Großradius und einen größeren Kleinradius in die klassischen Spindel-Torus-Kennzahlen um, die Sie für Hausaufgaben, Raumgeometrie und Code brauchen: das exakte Volumen zwei Pi quadrat mal R mal r quadrat und die Oberfläche vier Pi quadrat mal R mal r.
Was ein Spindel-Torus-Rechner liefert und warum Groß- und Kleinradius zählen
Ein Spindel-Torus ist der Rotationskörper, den man erhält, wenn man eine Scheibe mit Radius r abtastet, deren Mittelpunkt in fester Entfernung R von einer Achse in der Scheibenebene bleibt, mit R strikt kleiner als r, sodass das Rohr sich durch die Lochregion selbst kreuzt. Der Großradius ist der Mittenabstand (Mittellinie) vom geometrischen Zentrum zur Rohrmittellinie; der Kleinradius ist der Querschnittsradius des Rohrs.
Dieses Werkzeug wandelt diese beiden positiven Längen in eine einzige deterministische Antwort um, ohne dass Sie nachschlagen müssen, ob das Volumen zwei Pi quadrat oder vier nutzt, oder ob die Fläche R und r einmal oder zweimal multipliziert, und ohne den Spindelfall mit dem gewöhnlichen Ringtorus zu verwechseln. Wenn Sie den gewöhnlichen Donut mit R größer oder gleich r brauchen, nutzen Sie ein eigenes Ringtorus-Volumenwerkzeug; die Suchintention hier ist die selbstüberschneidende Spindel aus Groß- und Kleinradius und eine klare Antwort oder ein ehrlicher Fehler, wenn der Körper keine Spindel ist.
Wo Spindel-Torus-Kennzahlen in Studium, Entwurf und Code passen
Schüler begegnen dem Spindel-Torus, wenn ein Lehrbuch Ring-, Horn- und Spindelfälle aus Groß- und Kleinradius gegenüberstellt, wenn eine Prüfung Volumen und Oberfläche des selbstüberschneidenden Körpers verlangt oder wenn Raumgeometrie-Hausaufgaben beide Kennzahlen vor dem Vergleich mit den gewöhnlichen Donut-Formeln wollen. Lehrkräfte können Antwortschlüssel vorab erzeugen, die Volumen und Fläche für ganzzahlige Groß- und Kleinradien mit R kleiner als r listen und einen negativen Radius oder eine Nicht-Spindel-Ordnung ablehnen statt NaN zu drucken.
Mechanischer und grafischer Entwurf braucht manchmal die parametrischen Kennzahlen eines selbstüberschneidenden Rohrs für Netzgenerierung, Kollisionshüllen oder Lehrdemos von Rotationskörpern; zu wissen, dass ein angefordertes Paar keine Spindel ist, ist ebenso wertvoll wie die Zahl selbst. Vermessungs- und CAD-Abläufe setzen torusförmige Volumina als Konstruktionsgeometrie ein, und Spiele- oder Simulationsteams nutzen Volumen und Fläche für prozedurale Netzdimensionierung, die plattformübergreifend deterministisch bleiben soll, wenn der Rohrradius den Mittenradius übersteigt.
Entwickler rufen denselben Vertrag aus Skripten auf, um Unit-Tests für Geometriebibliotheken zu speisen, selbstüberschneidende Rotationskörper in Lehrwerkzeugen zu illustrieren oder Programmieraufgaben zu erfüllen, die Volumen und Fläche aus zwei positiven Radien mit Spindel-Schutz verlangen. Kombinieren Sie ihn mit anderen kostenlosen Geometrie-Endpunkten, wenn Sie Ringtorus-Volumen, Kegelvolumen oder Kugeloberfläche für ein Labor deterministischer Werkzeuge brauchen, und mit Dokumentation, die beide Radien und die fertigen Kennzahlen zeigt, damit Zahlen und Bild für Lernende und Prüfer ausgerichtet bleiben.
Anwendungsfälle
Hausaufgaben- und Prüfungsvorbereitung
Berechnen Sie Spindel-Torus-Volumen und -Fläche aus Lehrbuch-Groß- und -Kleinradien und prüfen Sie, dass negative Radien oder Nicht-Spindel-Ordnungen abgelehnt werden.
Selbstüberschneidende Netze und Lehrdemos
Dimensionieren Sie parametrische Spindelkörper für Grafikdemos, Rotationskörper-Labore und CAD-Prüfungen, wenn der Rohrradius den Mittenradius übersteigt.
Häufige Fragen
Was kostet der Spindel-Torus-Rechner?
Er ist auf dieser Seite in Ihrem Browser kostenlos.
Was passiert, wenn ein Radius negativ ist?
Ein Groß- oder Kleinradius eines Spindel-Torus darf nicht negativ sein; beide müssen endlich und strikt positiv sein.
Worin unterscheidet er sich von einem Ringtorus-Rechner?
Ein Ringtorus braucht R ≥ r (keine Selbstüberschneidung). Nutzen Sie ein Ringtorus-Werkzeug, wenn das Rohr sich nicht kreuzt.
Welcher Radius ist der Großradius und welcher der Kleinradius?
Der Großradius ist der Abstand vom Mittelpunkt des Torus zur Mittellinie des Rohrs. Der Kleinradius ist der Radius des runden Rohrquerschnitts und muss beim Spindeltorus der größere der beiden sein.
Was ergibt sich bei Großradius 1 und Kleinradius 3?
Ein Volumen von 177,6528792196 und eine Oberfläche von 118,4352528131, in Kubik- und Flächeneinheiten Ihrer Länge. Das Ergebnis bestätigt außerdem, dass sich der Körper durch das Loch hindurch selbst schneidet.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.
Endpunkt
Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.
Aufruf aus Ihrem Stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/geom/spindle-torus \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"major_radius":1,"minor_radius":3}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/geom/spindle-torus", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"major_radius": 1,
"minor_radius": 3
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/geom/spindle-torus",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"major_radius": 1,
"minor_radius": 3
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/geom/spindle-torus", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"major_radius":1,"minor_radius":3}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"major_radius":1,"minor_radius":3}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/geom/spindle-torus", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"major_radius": 1,
"minor_radius": 3
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "geom.spindle_torus",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.
Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Sie geben major_radius (den Mittenabstand vom Toruszentrum zur Rohrmittellinie) und minor_radius (den Querschnittsradius des Rohrs) als endliche positive Längen ein, wobei der Großradius strikt kleiner als der Kleinradius ist, sodass der Körper sich selbst überschneidet; die Engine liefert beide Radien, volume, area, das Flag self_intersecting, torus_type spindle und Formelzeichenketten, damit ein Schüler oder eine Logzeile die Identität prüfen kann, ohne den Quellcode zu lesen. Fehlt ein Radius, ist er negativ, null oder nicht endlich, oder ist der Großradius nicht strikt kleiner als der Kleinradius, liefert das Werkzeug invalid_input statt eines stillen NaN. Über die API kostet eine erfolgreiche Anfrage $0.002; Validierungsfehler werden nicht berechnet.
Was ein Spindel-Torus-Rechner liefert und warum Groß- und Kleinradius zählen
Die Antwort spiegelt stets major_radius und minor_radius wider, meldet volume als zwei Pi quadrat R r quadrat, area als vier Pi quadrat R r, self_intersecting als true, torus_type als spindle und Formelzeichenketten für beide Kennzahlen, damit ein Schüler oder eine Logzeile die Identität prüfen kann, ohne den Quellcode zu lesen. Fehlender Groß- oder Kleinradius, nicht endliche Werte, eine negative Dimension, eine nicht positive Dimension oder ein Großradius, der nicht strikt kleiner als der Kleinradius ist, lösen alle invalid_input mit einer Meldung aus, die die fehlerhafte Bedingung nennt. Diese Disziplin hält automatisierte Tests stabil, macht Caching sicher und verhindert, dass ein Skript einen Ringtorus als Spindel behandelt.
Wie die geschlossenen Formen ausgewertet werden: Volumen, Fläche und Spindel-Schutz
Die Oberfläche multipliziert vier, Pi quadrat, Großradius und Kleinradius, gleich dem Produkt aus kleinem Umfang zwei Pi r und großem Umfang zwei Pi R. Optionale precision rundet nur die veröffentlichten Felder; die interne Lösung nutzt stets volle Doppelpräzision vor diesem letzten Rundungsschritt. Die Engine löst den Großradius aus dem Feld major_radius mit den Aliassen R, center_radius und major und den Kleinradius aus minor_radius mit den Aliassen r, tube_radius und minor und verlangt, dass jeder endlich ist. Bevor ein Produkt gebildet wird, lehnt sie einen negativen major_radius oder minor_radius mit einer expliziten Meldung ab, dass ein Spindel-Torus-Radius nicht negativ sein darf, und lehnt dann nicht positive Werte und die Nicht-Spindel-Ordnung major_radius größer oder gleich minor_radius ab, weil diese Konfiguration ein Horn- oder Ringtorus ist und nicht der selbstüberschneidende Körper, den man mit einem Spindel-Torus-Rechner meint. Das Volumen ist das exakte Produkt aus zwei, Pi quadrat, Großradius und Kleinradius zum Quadrat, die Rotationskörperformel nach Pappus, äquivalent zur Integration des kreisförmigen Querschnitts entlang des großen Kreises mit Umfang zwei Pi R; diese geschlossene Form bleibt im Spindelregime gültig, auch wenn der Körper sich selbst überschneidet. Kombinieren Sie den kostenlosen Browserlauf auf dieser Seite mit der kostenpflichtigen API, wenn Sie dasselbe mathematische Ergebnis in einer automatisierten Pipeline brauchen, ohne die Zwei-Pi-Quadrat-Volumenregel oder die Spindel-Ordnung selbst neu zu implementieren.
Wo Spindel-Torus-Kennzahlen in Studium, Entwurf und Code passen
Auf dieser Seite läuft die Arbeit vollständig in Ihrem Browser; über die API kostet jede erfolgreiche Abfrage $0.002, fehlgeschlagene Validierung wird nicht berechnet, und nach der Antwort wird nichts gespeichert. Diese Aufteilung —kostenlose interaktive Erkundung und identische kostenpflichtige API— entspricht dem restlichen KIT-Tier-A-Katalog und lässt Sie von einer Unterrichtsdemo zu einer automatisierten Pipeline wechseln, ohne das mathematische Ergebnis zu ändern. Ob Sie nach einem Spindel-Torus-Rechner oder nach selbstüberschneidendem Volumen und Fläche aus Groß- und Kleinradius gesucht haben: der Vertrag ist derselbe — positive Groß- und Kleinradien mit Großradius strikt kleiner als Kleinradius hinein, endliche Kennzahlen oder klares invalid_input hinaus.
Integrationsbeispiele
Deterministische Geometrie-Fixtures
Erzeugen Sie reproduzierbare Spindel-Torus-Kennzahlen für Unit-Tests, Wettbewerbsvalidatoren und CI-Assertions ohne handgeschriebene Zwei-Pi-Quadrat-Volumen- oder Oberflächenlogik.
Technische Fragen
Wie wird das Spindel-Torus-Volumen berechnet?
Das Volumen ist V = 2 π² R r², wobei R der Großradius (Mitte) und r der Kleinradius (Rohr) mit R < r ist. Für R = 1 und r = 3 beträgt das Volumen etwa 177.6529.
Wie wird die Oberfläche berechnet?
Die Fläche ist A = 4 π² R r, das Produkt aus kleinem Umfang 2πr und großem Umfang 2πR. Derselbe Fall R = 1, r = 3 ergibt etwa 118.4353.