Консультация № 182967
26.04.2011, 22:30
48.07 руб.
0 9 1
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:

Найти V тора с R1 = 6 до центральной окружности и R2 = 1 окружности - сечения тора.

Заранее огромное спасибо!

Обсуждение

давно
Посетитель
7438
7205
26.04.2011, 23:11
общий
27.04.2011, 00:20
Вам вывести формулу объема тора или можно использовать готовую?
Об авторе:
"Если вы заметили, что вы на стороне большинства, —
это верный признак того, что пора меняться." Марк Твен
Неизвестный
27.04.2011, 03:07
общий
Ой, точно, забыла уточнить... формулу тора надо вывести.
давно
Академик
324866
619
27.04.2011, 05:46
общий
Вторая теорема Паппа-Гульдена:
V=2*п*yc*S, где
yc - ордината центра тяжести плоской фигуры,
S - площадь плоской фигуры.
Тор получаем вращением плоской фигуы (окружности) относительно некоторой оси.
давно
Посетитель
7438
7205
27.04.2011, 10:00
общий
это ответ
Здравствуйте, John_the_Revelator!
Для вывода формулы объема тора воспользуемся принципом Кавальери:
Если две фигуры Ф1 и Ф2 можно расположить в пространстве так, что в сечениях их плоскостями, параллельными одной и той же плоскости, полу­чаются фигуры F1 и F2 одинаковой площади, то объемы исходных пространственных фигур равны.
Итак, рассмотрим тор (рис. а) - фигуру, полученную вращением круга с центром в точке O, радиуса R относительно прямой a, лежащей в плоскости круга и не пересекающей его (рис. б). Q - основание перпендикуляра, опущен­ного из точки O на прямую a, и пусть OQ=d.



Проведем плоскость [tnr][$945$][/tnr], перпендикулярную прямой a, на расстоянии x от точки Q (0[$8804$]x<R). Тогда в сечении тора этой плоскостью получим коль­цо, радиус внешнего круга которого равен d+[$8730$](R2 - x2) (рис. б) AD=AC+CD, CD - катет прямоугольного треугольника OCD, CD = [$8730$](R2 - x2), а внутреннего равен d - [$8730$](R2 - x2) (AB=AC-BC). Поэтому площадь кольца равна

Рассмотрим цилиндр (рис. в), осью которого является прямая OQ, радиус ос­нования равен R, и высота равна 2[tnr][$960$][/tnr]d. Покажем, что тор и цилиндр удов­летворяют условиям Кавальери.

В сечении цилиндра плоскостью [tnr][$945$][/tnr] получается прямоугольник со сто­ронами 2[$8730$](R2 - x2) и 2[tnr][$960$][/tnr]d. Поэтому пло­щадь прямоугольника равна 4[tnr][$960$][/tnr]d[$8730$](R2 - x2), т.е. равна площади кольца. В си­лу принципа Кавальери, объем тора равен объему цилиндра. Таким обра­зом, получаем следующую формулу объема тора:
V = 2[tnr][$960$][/tnr]2R2d

Вернемся к нашей задаче. По условию, R = R2 = 1, d = R2 + R1 = 7, тогда V = 14[tnr][$960$][/tnr]2
Об авторе:
"Если вы заметили, что вы на стороне большинства, —
это верный признак того, что пора меняться." Марк Твен
Неизвестный
03.05.2011, 19:25
общий
03.05.2011, 19:26
В си­лу принципа Кавальери, объем тора равен объему цилиндра. Таким обра­зом, получаем следующую формулу объема тора:
V = 2[$8719$]2R2d


Извините, вот последнюю строчку не поняла.
Объем цилиндра разве не равен [$8719$]R2d?
давно
Посетитель
7438
7205
03.05.2011, 20:13
общий
Объем цилиндра равен произведению площади основания на высоту.
Площадь основания - круг. Его площадь S = [tnr][$960$][/tnr]R2, высота h = 2[tnr][$960$][/tnr]d (по построению).
V = [tnr][$960$][/tnr]R2 [$183$]2[tnr][$960$][/tnr]d = 2[tnr][$960$][/tnr]2R2d
Об авторе:
"Если вы заметили, что вы на стороне большинства, —
это верный признак того, что пора меняться." Марк Твен
Неизвестный
03.05.2011, 20:36
общий
А, да, точно, большое спасибо!

Извините, а есть ли способ вывести формулу тора через интеграл?
давно
Посетитель
7438
7205
03.05.2011, 22:26
общий
Конечно, есть. Только я привожу, как встретил, с другими обозначениями. Думаю, разберетесь.


Об авторе:
"Если вы заметили, что вы на стороне большинства, —
это верный признак того, что пора меняться." Марк Твен
Неизвестный
04.05.2011, 07:36
общий
Огромное спасибо!
Форма ответа