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円筒とは、円形で中が空洞(くうどう)になる形状です。円筒の面積は、円の面積と少し違います。今回は円筒の面積の求め方、計算方法、公式、円の面積との違いについて説明します。建築物に使う円筒の材料として、鋼管があります。
円の面積の求め方、鋼管の特徴などは、下記が参考になります。
円の直径、円周とは?1分でわかる意味、円周や断面積から半径、直径
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円筒は、円形で中が空洞の形状です。よって、円筒の面積は「円形の空洞を無視した」面積です。下図をみてください。灰色で示した部分が、円筒の面積です。
円筒の面積は、下記の手順で計算します。
① 外側の円形の面積を計算する
② 内側の円形の面積を計算する(空洞部分の円の面積)
③ 「①で求めた面積-②で求めた面積」を計算する
上記の手順で、円筒の面積が計算できます。よって、円筒の面積は「円の面積の求め方」を知っておけば大丈夫です。円の面積の求め方、直径、半径の意味など下記の記事を参考にしてください。
円の直径、円周とは?1分でわかる意味、円周や断面積から半径、直径
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
円筒の面積の公式は下記です。
A=π×(ra2-rb2)
Aは円筒の面積、raは円筒の外径の半径、rbはraから円筒の厚み分を引いた値です。下図に示しました。
※外径の意味は下記が参考になります。
半径ra、rbを直径Dおよび厚みtで表すとき、円筒の公式は下記です。
A=π×((D/2)2-{ (D-2t)/2}2)
直径と円筒の板厚が分かれば、上式で円筒の面積を計算することも可能です。
また、外側の円の面積をA1、内側の円の面積をA2(空洞部の面積)とするとき、円筒の面積Aは下式でも計算できます。
A=A1-A2
以上、3つの円筒の面積の公式を紹介しました。再度、整理すると下記の通りです。意味は同じです。一番上の公式を覚えたあと、直径と半径の関係を理解すれば、2つ目の式も導けるでしょう。
公式1 A=π×(ra2-rb2)
公式2 A=π×((D/2)2-{ (D-2t)/2}2)
公式3 A=A1-A2
円の半径、直径の意味は下記が参考になります。
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
円の直径、円周とは?1分でわかる意味、円周や断面積から半径、直径
円筒の面積の面積と、円の面積の違いを下記に整理しました。
円筒の面積 ⇒ A=π×(ra2-rb2)
円の面積 ⇒ A=π×r2
円筒の面積は、中が空洞です。空洞部の面積を引いた値が、円筒の面積ですね。
今回は円筒の面積を説明しました。意味が理解頂けたと思います。円筒は、円形で中が空洞となる形状です。円と違う形ですが、円の面積の求め方を覚えれば、円筒の面積の公式は簡単に導出可能です。円の直径、半径の関係も、復習しましょうね。下記が参考になります。
円の直径、円周とは?1分でわかる意味、円周や断面積から半径、直径
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