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O型密封圈屬於旋轉體,所謂旋轉體就是平面曲線以同一平面內的一條直線作為旋轉軸進行旋轉得到的立體幾何圖形。O型密封圈就是正圓平面曲線以這個正圓封閉曲線外的一條直線(與正圓曲線同一平面)進行旋轉得到的。這個密封圈在宇宙學家眼中就是一種麵包圈宇宙模型,是一種有限無界封閉式宇宙模型。
好了咱們今天不扯宇宙,就來算一下這個O型密封圈體積。
這類旋轉體一般用定積分求得,把微體積元積起來,過程比較複雜,直接出公式。其中密封圈內半徑為R=40/2=20,膠圈線的橫截面半徑為r=3/2=1.5,π取3.14,則它的體積V=2π²r²(R+r)≈2x3.14²x1.5²x(20+1.5)=953.9163。順便再獻上O型圈的表面積公式:S=4π²r(R+r),結果就不算了,有需要可以自己算一下。
第二類旋轉體,體積公式是:
V=2πxS
其中,S 是旋轉面面積, x 是旋轉面質心距離旋轉軸的距離。
O型圈是第二類旋轉體,S=π(CS/2)²,x=(ID + CS)/2,帶入得到:
Vₒ=1/4 CS²(CS + ID) π²
其中,CS 是線徑 ID 是內徑,寫成 JS 程式碼如下:
var vo = (id, cs) => (1 / 4) * Math.PI * Math.PI * cs * cs * (cs + id);
按照題主給定規格,ID×CS = 40×3,呼叫函式的結果如下:
> vo(40, 3)
954.8842258053954