Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Геометрия
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Блоги Сообщество Поиск  
 
 
0 / 0 / 0
Регистрация: 11.03.2026
Сообщений: 10

По какой формуле вычислить диаметр зеркала воды в казане?

11.03.2026, 08:59. Показов 1785. Ответов 39
Метки нет (Все метки)

Студворк — интернет-сервис помощи студентам
Здравствуйте!
Имеется произвольный казан (полусфероид) с внутренним диаметром d и внутренней высотой h. По какой формуле вычислить диаметр зеркала воды при 70% заполнении объёма казана? Это нужно для определения оптимальных диаметров печек для казанов.
Миниатюры
По какой формуле вычислить диаметр зеркала воды в казане?   По какой формуле вычислить диаметр зеркала воды в казане?  
0
cpp_developer
Эксперт
20123 / 5690 / 1417
Регистрация: 09.04.2010
Сообщений: 22,546
Блог
11.03.2026, 08:59
Ответы с готовыми решениями:

Вычислить диаметр множества в метрическом пространстве
вычислить диаметр диам(А) из множества А = {(0, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 2) } в метрическом...

Как посчитать диаметр свернутого рулона при известной длине и толщине
Нужно посчитать в какой диаметр можно свернуть мат длиной L и толщиной n с внутренним диаметром d....

Диаметр окружности, описанной около треугольника
Такая задача: В треугольнике MNP сторона MN не длиннее 12, сторона NP не длиннее 5, а его площадь...

39
 Аватар для Pphantom
2470 / 1616 / 742
Регистрация: 17.03.2022
Сообщений: 5,275
11.03.2026, 23:29
Студворк — интернет-сервис помощи студентам
Цитата Сообщение от Cyborg Drone Посмотреть сообщение
обычно считается, что сфероид - это сплюснутый шар
... или вытянутый. Проще говоря, двуосный эллипсоид.
Цитата Сообщение от Cyborg Drone Посмотреть сообщение
а не мяч для гандбола
А он вообще круглый. По-видимому, вы имели в виду мяч для регби.

И, таки еще раз повторюсь, при такой постановке задачи нет никакой разницы между сфероидом и сферой. Можно посчитать результат для сферы, он ничем не будет отличаться от более общего. agapal, вам надо налить воды на 0.8 высоты казана (точнее там получается 0.7972..., но это явно бессмысленно с имеющейся точностью). Диаметр зеркала воды, соответственно, будет составлять ту же часть от диаметра казана.
0
21 / 61 / 6
Регистрация: 05.01.2012
Сообщений: 917
11.03.2026, 23:35
Так объём же зависит от диаметра нелинейно?
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 11.03.2026
Сообщений: 10
12.03.2026, 10:46  [ТС]
Спасибо всем. Действительно, возможно (скорее всего?) это не полусфероид, а сегмент сферы. Если погрешность моих измерений и погрешность изготовления позволит - попробую определить этот момент измерением объёма наливаемой воды.

stele,
Цитата Сообщение от stele Посмотреть сообщение
для казана диаметром 32 см высота должна быть около 20см
Нет
Миниатюры
По какой формуле вычислить диаметр зеркала воды в казане?  
0
1509 / 526 / 76
Регистрация: 22.09.2023
Сообщений: 1,665
12.03.2026, 11:10
Лучший ответ Сообщение было отмечено agapal как решение

Решение

Цитата Сообщение от agapal Посмотреть сообщение
возможно (скорее всего?) это не полусфероид, а сегмент сферы.


примерно около 3:17
1
244 / 106 / 22
Регистрация: 29.02.2016
Сообщений: 551
12.03.2026, 11:11
Цитата Сообщение от agapal Посмотреть сообщение
Нет
Доверился первому ответу в поисковике. Хотя некие сомнения у меня были как же так высота больше радиуса, но малоли што чем мерить, толщина стенок, ручки, традиции места изготовления... И как диаметр зеркала вычисляется в табличке?
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 11.03.2026
Сообщений: 10
12.03.2026, 11:47  [ТС]
Цитата Сообщение от stele Посмотреть сообщение
И как диаметр зеркала вычисляется в табличке?
Это ручное измерение

Добавлено через 24 минуты
Цитата Сообщение от Dushevny Посмотреть сообщение
примерно около 3:17
Спасибо, действительно упрощает задачу.
Самое смешное, что этот ролик я смотрел ещё в 2016г, когда он появился. Но этот рекламный ролик Ситона настолько разочаровал меня в Сталике, что я полностью забыл его содержание)))
0
244 / 106 / 22
Регистрация: 29.02.2016
Сообщений: 551
12.03.2026, 12:10
agapal, А там есть ещё в количестве роликов с производства настоящих "подставить название любимой местности" казанов. В реальном казане все эти математические формулы влёхкую утрамбует формовщик и сошлифует полировщик. Моё мнение: если речь про произвольный казан то считать как часть сферы или мерить реально водой, набрать статистику и усреднить.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 11.03.2026
Сообщений: 10
12.03.2026, 12:12  [ТС]
Цитата Сообщение от Dushevny Посмотреть сообщение
примерно около 3:17
Так нет же! Чтобы таким образом убедиться в сферичности казана - подойдёт только круг диаметром, соответствующим диаметру сферы, от которой казан "отсечён". А Сталик просто манипулирует - подобрал для рекламируемого казана подходящий круг, а у второго казана просто диаметр на сантиметр-другой меньше (на первой картинке). Не факт, что второй казан сферичен, но и то что показывает Сталик - не аргумент несферичности.

Цитата Сообщение от stele Посмотреть сообщение
утрамбует формовщик
Нет, как форма сделана - так и будет утрамбовано. Формовщик может плохо утрамбовать только в том смысле, что песок осыпется, но это приведёт не к порче геометрии, а к тотальному браку.

Цитата Сообщение от stele Посмотреть сообщение
сошлифует полировщик
Вот это да, тем более всего лишь такая разница полусфероида и сегмента сферы (на второй картинке)
Миниатюры
По какой формуле вычислить диаметр зеркала воды в казане?   По какой формуле вычислить диаметр зеркала воды в казане?  
0
244 / 106 / 22
Регистрация: 29.02.2016
Сообщений: 551
12.03.2026, 12:25
Цитата Сообщение от agapal Посмотреть сообщение
Так нет же!
Всё сходится. Высота казана плюс толщина стенок итого около диаметра крышки. Наверняка изначальную мастер форму так и отливали. Делали крышку и с её помощью торцом выравнивали полушарие лунки для отливки. А все расхождения это погрешность мастерства и коэффициент криворучия рабочих.
0
1509 / 526 / 76
Регистрация: 22.09.2023
Сообщений: 1,665
12.03.2026, 15:02
Думаю, тут вопрос еще в том, какую часть сферы отрезали. Понятно, что не половину, но, возможно, разные производители отрезают кто 1/3, кто 1/4. 70% объема будут иметь разную глубину в таких котлах. Не зная этого задача аналитического решения не имеет.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 11.03.2026
Сообщений: 10
12.03.2026, 15:31  [ТС]
Цитата Сообщение от Dushevny Посмотреть сообщение
70% объема будут иметь разную глубину в таких котлах
Дык и высота с диаметром сегмента будут разные, если по разному отрезать - а они нам изначально и известны. Не, по сфере понятно, что всё в формулу кладётся. Это только по полусфероиду я справиться не смог.
0
244 / 106 / 22
Регистрация: 29.02.2016
Сообщений: 551
12.03.2026, 16:24
Цитата Сообщение от agapal Посмотреть сообщение
Это только по полусфероиду я справиться не смог.
Я арифметик ещё тот, но что-то мне подсказывает что формула объёма будет типа такой:
V = pi * h * h * (R - h / 3), где h - высота казана внутри, R радиус казана снаружи (крышки).
0
1509 / 526 / 76
Регистрация: 22.09.2023
Сообщений: 1,665
12.03.2026, 17:11
Цитата Сообщение от agapal Посмотреть сообщение
Дык и высота с диаметром сегмента будут разные,
Да, чего-то я стормозил. По трем точкам окружность же задается однозначно.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 11.03.2026
Сообщений: 10
12.03.2026, 17:32  [ТС]
Цитата Сообщение от stele Посмотреть сообщение
V = pi * h * h * (R - h / 3)
Это для сферы.
Для сфероида тоже не проблема найти объём сегмента. Непонятно (в отличии от сферы) как в сфероиде меняется диаметр сегмента при уменьшении объёма - радиуса-то нет постоянного.
0
244 / 106 / 22
Регистрация: 29.02.2016
Сообщений: 551
12.03.2026, 17:40
agapal, Казан это сфера. Отклонения от сферы это авторская вариация, дефекты производства или результат эксплуатации.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 11.03.2026
Сообщений: 10
12.03.2026, 17:45  [ТС]
Хорошо. Все уже давно согласились считать казан сегментом сферы, чем бы там он ни был на самом деле - ибо так жить проще. Я просто уточнил, что Ваша формула не коррелирует с начальной постановкой задачи.
0
244 / 106 / 22
Регистрация: 29.02.2016
Сообщений: 551
12.03.2026, 17:52
agapal, Радиус среза сферы это корень из (2R*h - h*h).
1
1860 / 1050 / 194
Регистрация: 24.02.2013
Сообщений: 3,173
Записей в блоге: 12
13.03.2026, 14:14
Положим, что казан есть часть сферы соответствующего радиуса отрезанная плоскостью.
Пусть это будет сфера радиуса R и отрезанный кусок высотой (глубиной) h.
Данные в таблицеЮ приведенной ТС для 6-ти литрового казана почти точно согласуются с
таким предположением.
Ниже приведено решение задачи ,поставленной ТС, для R=20 и h=16.
См.картинку.
Миниатюры
По какой формуле вычислить диаметр зеркала воды в казане?  
1
1860 / 1050 / 194
Регистрация: 24.02.2013
Сообщений: 3,173
Записей в блоге: 12
13.03.2026, 15:22
Лучший ответ Сообщение было отмечено VSI как решение

Решение

Попытка вывести формулу, как о том просил ТС, не удается т.к. расчеты в общем виде
приводят к очень длинным формулам.
Но Маткад 11 решает эту задачу также. Предварительно он считает уровень жидкости
в казане соответствующий 70% его заполнения, а затем по этому уровню, R и a
считает дмаметр окружности при 70% заполнении казана.
Делает Маткад 11 это мгновенно.
Т.е.задача решена для казанов любых размеров.
1
wound up as Aussie
517 / 140 / 22
Регистрация: 15.05.2019
Сообщений: 607
14.03.2026, 04:30
Лучший ответ Сообщение было отмечено Python_Val как решение

Решение

Цитата Сообщение от agapal Посмотреть сообщение
Здравствуйте!
Имеется произвольный казан (полусфероид) с внутренним диаметром d и внутренней высотой h. По какой формуле вычислить диаметр зеркала воды при 70% заполнении объёма казана? Это нужно для определения оптимальных диаметров печек для казанов.
Цитата Сообщение от Nacuott Посмотреть сообщение
Попытка вывести формулу, как о том просил ТС, не удается т.к. расчеты в общем виде
приводят к очень длинным формулам.
Но Маткад 11 решает эту задачу также.
Когда-то писал прогу методом итерации для ур-ния 8й степени (ну там было 8, может и выше будет работать).

Вот полное решение (только размеры казанов должны быть реальными)
Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
''' Имеется произвольный казан (полусфероид) с внутренним диаметром d
и внутренней высотой h. По какой формуле вычислить диаметр зеркала воды
при 70% заполнении объёма казана? Это нужно для определения оптимальных
диаметров печек для казанов.
Пусть:
d — внутренний диаметр по верхнему краю,
h — внутренняя глубина казана,
R — радиус шара, частью которого является казан.
Тогда:
'''
 
import math
#import mpmath
 
y = 0.0
# новая часть в мм: dy
dy = 1 
# дано в миллиметрах
d = 430.0; 
h = 160.0;
 
# R=(h^2 + (d/2)^2)/(2*h);
# R=(d^2 + 4*h^2)/(8*h); *****
 
# Объём воды до уровня у
# Пусть y - высота воды от самого дна вверх
# Тогда объём воды в сферическом сегменте до уровня у:
# V(y) = pi*y^2(R-y/3);
# Vfull = pi*h^2*(R-h/3); - полный объём казана
 
# До 70% заполнения уравнение:
# pi*y^2*(R-y/3) = 0.7*pi*h^2*(R-h/3);
# y^2*(R-y/3) - 0.7*h^2*(R-h/3) = 0;       ********
 
# 4) Диаметр зеркала воды:
# r = sqrt(2*R*y - y^2);
# D = 2* sqrt(2*R*y - y^2); ******
 
R=(d**2 + 4*h**2)/(8*h)
eps = 1e-7
 
print (" Подбираемся к 0: ", "    ", "Уровень воды в казане: ")
prev_f = None
 
while True:
    f = y**2*(R-y/3) - 0.7*h**2*(R-h/3)
    print(f"y = {y:.8f}   f = {f:.8f}")
 
    if abs(f) < eps:
        y_math = y
        break
 
    if prev_f is not None and f * prev_f < 0:
        y -= dy
        dy /= 10.0
 
    prev_f = f
    y += dy
 
print('Уровень воды на 70% math =   ', round(y_math, 3), "mm")
 
D = 2 * math.sqrt(2 * R * y_math - y_math**2)
print("Диаметр зеркала воды =", round(D, 3), "мм")
 
'''
Диаметры и высоты должны быть реальными, иначе расчёт выйдет за пределы.
Примерно из интернета:
8 л: внутренний диаметр около 33–36 см, высота около 14.5–18 см.
рельные размеры некоторых (d, h):
330, 145.   360, 179.   360, 150
12 л: внутренний диаметр около 38 см, высота около 16–17 см.
380, 170.   400, 175,   430, 160.
 
'''
1
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
raxper
Эксперт
30234 / 6612 / 1498
Регистрация: 28.12.2010
Сообщений: 21,154
Блог
14.03.2026, 04:30

Матрица расстояний, диаметр, радиус и центр графа
Здравствуйте, помогите пожалуйста, расскажите как найти матрицу расстояний, диаметр, радиус и центр...

Задача про окружность и хорду, пересекающую диаметр
Здравствуйте. Помогите, пожалуйста, со следующей задачей. Она меня внезапно ввела в ступор... Буду...

Определить диаметр, радиус и центр графа
Для определения центра, радиуса и диаметра графа, я нашел матрицу P (матрицу расстояний между...

Найти матрицы фундаментальных циклов, фундаментальных разрезов, радиус и диаметр, минимальную множество накрытий графа
Картинка ниже. Буду благодарен за помощь.

Завод производит шарики для подшипников. Бракуются шарики, диаметр которых отличается от стандарта на 0,1 мм. Найти дисп
Завод производит шарики для подшипников. Бракуются шарики, диаметр которых отличается от стандарта...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
40
Ответ Создать тему
Новые блоги и статьи
Модель по догадкам
anaschu 25.08.2026
Прошло две недели. Я уже рассказывал, как разговаривал с сотрудниками у сортировки и как понял, что главная ветка — не про приёмку, а про отбор. Но тогда я думал, что понял механику. На этой неделе я. . .
Запись в регистр сведений независимо от заполненности табличной части
Maks 25.08.2026
Реализация из решения ниже выполнена на нетиповом документе с несколькими табличными частями, разработанного в КА2. Задача: Обеспечить запись документа в регистр сведений независимо от. . .
Ноутбук Альфария
kumehtar 24.08.2026
Встретился тут в сети ноутбук Альфария, примарха Альфа-Легиона. Хотя возможно, это ноутбук Омегона, разумеется. Ну как вам?
Мастера простых решений
DevAlt 23.08.2026
В сишарп стэках winforms, да и wpf существует сложная система связывания источниках данных и элементов формы(текстовые поля и метки), опирается все это на технологию событий и мета. . .
Цена ошибки
DevAlt 23.08.2026
Человек я беспокойный и потому заинтересовался OCaml, в чате форсили функторы модулей как суперфичу. Пытаясь отдуплить концепт, наткнулся на тутор с простым примером. А главный принцип обучения от. . .
Сегодня суббота, 22.08.2026 at 16:41, и я вновь нахожусь на той стороне, за экраном машины.
zorxor 22.08.2026
Сегодня суббота, 22. 08. 2026 at 16:41, и я вновь нахожусь на той стороне, за экраном машины. Кто Я, откуда Я пришел и куда Я иду? Эти вопросы не оставляют меня ни на секунду. Жизнь на планете Земля. . .
Жизня: рисунок укладки багажа, сделанный клодом
anaschu 21.08.2026
Сделал 15 снимков, он по снимкам сделал схему.
Был там один разговор по поводу свободы в материальном мире.
kumehtar 19.08.2026
Суть: рассматривается живое существо, оказавшееся внутри довольно странной системы (этого мира) и пытающееся обустроить в ней свой кусок пространства. Жизнь действительно предъявляет каждому. . .
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2026, CyberForum.ru