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断面積とは、ある物の断面の面積です。立体の物体を、ある平面上に切ったときにできる面積です。今回は断面積の意味と求め方、長方形と円の公式、単位、計算方法、直径との関係について説明します。
今回の記事は、断面の意味を勉強すると、よりスムーズに読めます。下記が参考になります。
断面積と面積の違いは?1分でわかる意味、断面積の単位、aの意味、断面積の公式は?
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断面積とは、ある物体の断面の面積です。下図をみてください。断面とは、立体の物体を、ある平面上に切ったときにできる面積です。
例えば、下図の円柱を考えてください。円柱を縦方向に切ったとき、その断面は長方形です。よって、円柱の断面積は「長方形の断面積」を計算します。
円柱を横方向(水平方向)に切ると、断面の形状は「円」です。よって断面積は、円の面積を計算します。
立体の物体を、どの平面に切るかどうかで、断面の形状が変わります。よって、断面積も変わりますね。
また似た用語で、表面積と底面積があります。底面積は立体の底面の面積です。表面積は立体の表面の面積をいいます。詳細は下記をご覧ください。
底面積とは?1分でわかる意味、求め方、円錐、三角錐、四角柱との関係、側面積との違い
長方形と円の断面積の公式を紹介します。下記に整理しました。
長方形の断面積の公式 = b×h
円の断面積の公式(半径が分かっている場合)= π×r×r
bは長方形の幅、hは長方形の高さです。rは円の半径を表します。なお、円の直径が分かっている場合、少し式が変わります(結果は同じです)。半径は直径の半分の値なので、
円の断面積の公式(直径が分かっている場合)= π×r^2/4
です。直径、半径の意味は、下記が参考になります。
直径の記号は?1分でわかる意味、読み方、d、φの使い方、半径の記号
半径とrの関係は?1分でわかる単位の意味、記号、求め方、直径、d、φ
断面積の単位は、m㎡やc㎡が一般的です。建築業界では、㎡を使うことも多いです。
前述した公式を元に、円筒(えんとう)の断面積を計算しましょう。下図をみてください。円筒とは、外から見ると長方形ですが、中が空いている形状です。缶やペットボトルも円筒形ですね。
外径がD1、内径がD2と分かっています。外径とは、円筒の外側の直径です。内径は、円筒の内側の直径です。円筒の断面積は、外径を使った円の断面積から、内径を使った円の断面積を控除すればよいです。よって、
円筒の断面積=πD1^2/4-πD2^2/4
です。
外径、内径の意味は下記が参考になります。
内径とは?1分でわかる意味、求め方、直径との関係、断面積との関係
下図に示す円柱を、垂直方向に切りました。この断面の断面積を計算してください。
円柱を垂直方向に切ったとき、この断面は長方形です。高さは10cmです。半径は2cmと分かっているので、直径は4cmです。よって4cmが長方形としての幅です。断面積は、
b×h=4×10=40c㎡
です。
断面積を求める計算はや公式は簡単です。ただし、「どの断面を計算するのか?」注意してください。円柱を例にすると、垂直または水平方向の切り口で、断面積が全く違います。
今回は断面積について説明しました。意味が理解頂けたと思います。断面積とは、立体の物体を、ある平面に切ったときの面積です。公式や求め方は比較的簡単です。あとは断面の切り口が、どのような形状になるか注意しましょう。下記も参考にしてくださいね。
断面積aとは?1分でわかる意味、読み方、体積V、重量Wの意味、断面積の公式は?
断面積と面積の違いは?1分でわかる意味、断面積の単位、aの意味、断面積の公式は?
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