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オベリスク体積算定式の導出法

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  • 質問者：kkanrei
  • 質問日時：
  • 回答数：1件

オベリスクの体積は
Ｖ＝ｈ/6×(ａ・Ｂ＋Ａ・ｂ＋2ａ・ｂ＋2Ａ・Ｂ）です。
　ｈ：オベリスクの高さ
　ａ，ｂ：上面の短辺長および長辺長
　Ａ，Ｂ：底面の短辺長および長辺長

どうして、このような式になるのか、順を追ってご説明をお願いします。
よろしくお願いします。

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A 回答 (1件)

No.1ベストアンサー

  • 回答者： yyssaa
  • 回答日時：

＞底面からの高さHの断面の短辺長および長辺長は


それぞれA-(A-a)H/h、B-(B-b)H/hであり、
そのを面積S(H)とすると、
S(H)={A-(A-a)H/h}*{B-(B-b)H/h}
=(1/h^2){(A-a)(B-b)H^2-(2AB-Ab-aB)hH+ABh^2}
V=∫(H=0→h)S(H)dH=(1/h^2){(A-a)(B-b)∫(H=0→h)H^2dH
-(2AB-Ab-aB)h∫(H=0→h)HdH+ABh^2∫(H=0→h)dH}
=(1/h^2){(A-a)(B-b)(h^3/3)-(2AB-Ab-aB)h(h^2/2)+ABh^2(h)}
=(h/6){2(A-a)(B-b)-3(2AB-Ab-aB)+6AB}
=(h/6)(2AB-2Ab-2aB+2ab-6AB+3Ab+3aB+6AB)
=(h/6)(2AB+Ab+aB+2ab)=(h/6)(aB+Ab+2ab+2AB)
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この回答へのお礼

積分を使うんですね。丁寧に導出いただいてありがとうございました。大変分かり易かったです。

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お礼日時：2014/05/21 19:50

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Q角すい台の体積

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Aベストアンサー

A#1の方の探してこられた角垂台の公式であっています。

以下確認の計算法です。
S1=角錐底面積、h+k=角錐の高さ、V1=角錐の体積
S2=小角錐底面積=角錐上面積、k=小角錐の高さ、V2=小角錐の体積
V=角錐台の体積、h=角垂台の高さ
とすると

V1= S1(h+k)/3
V2= S2(k/3)
V = V1-V2 = S1(h+k)/3 - S2 k/3
= S2(k/3)[(S1/S2){(h+k)/k}-1]...(1)

ここで、面積比は高さの2乗に等しいので
S1/S2= {(h+k)/k}^2　
(h+k)/k= (S1/S2)^(1/2)...(2)
h/k= (S1/S2)^(1/2) -1
k= h/{(S1/S2)^(1/2) -1}...(3)

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V= (h/3)S2{(S1/S2)^(3/2) -1} /{(S1/S2)^(1/2) -1}
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= (h/3){S1 + (S1S2)^(1/2) +S2}
= (h/3){S1 + S2 +√(S1S2)}

A#1の方の探してこられた角垂台の公式であっています。

以下確認の計算法です。
S1=角錐底面積、h+k=角錐の高さ、V1=角錐の体積
S2=小角錐底面積=角錐上面積、k=小角錐の高さ、V2=小角錐の体積
V=角錐台の体積、h=角垂台の高さ
とすると

V1= S1(h+k)/3
V2= S2(k/3)
V = V1-V2 = S1(h+k)/3 - S2 k/3
= S2(k/3)[(S1/S2){(h+k)/k}-1]...(1)

ここで、面積比は高さの2乗に等しいので
S1/S2= {(h+k)/k}^2　
(h+k)/k= (S1/S2)^(1/2)...(2)
h/k= (S1/S2)^(1/2) -1
k= h/{(S1/S2)^(1/2) -1}...(3)

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Q角錐台の体積の公式について

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こんにちは。

ｋｇｆはＳＩ単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


＞＞＞
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか？

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Ｎの力で引っ張るのと同じですか？」
ということですか？

・・・であるとして、回答します。

４０ｋｇのおもりなので、「おもりにかかる重力」は４０ｋｇｆです。

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＞＞＞1N＝9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか？

いえ。
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ですね。


＞＞＞一応断面積は40mm^2です。

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１０^7　Ｐａ　（１千万パスカル）　ですね。

こんにちは。

ｋｇｆはＳＩ単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


＞＞＞
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか？

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Ｎの力で引っ張るのと同じですか？」
ということですか？

・・・であるとして、回答します。

４０ｋｇのおもりなので、「おもりにかかる重力」は４０ｋｇ...続きを読む

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計算は出来ます。
計算方法、計算式の問題ですので、どちらかというと数学的なお話です。

４点をABCDとします。
三角形ABCの面積を求めます。
　-BCの長さ、ACの長さ、ABの長さを計算してヘロンの公式
　-角A、ABの長さ、ACの長さを計算して
点DからABCのなす面への距離を求めます。
三角錐(=四面体)の体積=底面積(△ABC)×高さh(点Dから△ABCの距離)×1/3

とか。

--
方法はともあれ、とにかく体積が知りたいぜ。って場合、Excel用のオンラインソフトなどから座標入力できるものが無いか、探してみては？

体積計算アドイン2.1
http://www.vector.co.jp/soft/win95/business/se272062.html
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http://www.vector.co.jp/soft/win95/business/se298074.html
Excel面積、体積の計算
http://www.vector.co.jp/soft/win95/business/se252113.html
体積&重心1.6
http://www.vector.co.jp/soft/win95/edu/se288993.html

計算は出来ます。
計算方法、計算式の問題ですので、どちらかというと数学的なお話です。

４点をABCDとします。
三角形ABCの面積を求めます。
　-BCの長さ、ACの長さ、ABの長さを計算してヘロンの公式
　-角A、ABの長さ、ACの長さを計算して
点DからABCのなす面への距離を求めます。
三角錐(=四面体)の体積=底面積(△ABC)×高さh(点Dから△ABCの距離)×1/3

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Aベストアンサー

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土木建築関係の単位で掛m2とあるのはどういう意味でしょうか。

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