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

По какой формуле вычислить диаметр зеркала воды в казане?

11.03.2026, 08:59. Показов 1359. 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
2437 / 1580 / 735
Регистрация: 17.03.2022
Сообщений: 5,119
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
19 / 50 / 6
Регистрация: 05.01.2012
Сообщений: 831
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
1492 / 510 / 75
Регистрация: 22.09.2023
Сообщений: 1,595
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
215 / 75 / 20
Регистрация: 29.02.2016
Сообщений: 386
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
215 / 75 / 20
Регистрация: 29.02.2016
Сообщений: 386
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
215 / 75 / 20
Регистрация: 29.02.2016
Сообщений: 386
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
1492 / 510 / 75
Регистрация: 22.09.2023
Сообщений: 1,595
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
215 / 75 / 20
Регистрация: 29.02.2016
Сообщений: 386
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
1492 / 510 / 75
Регистрация: 22.09.2023
Сообщений: 1,595
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
215 / 75 / 20
Регистрация: 29.02.2016
Сообщений: 386
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
215 / 75 / 20
Регистрация: 29.02.2016
Сообщений: 386
12.03.2026, 17:52
agapal, Радиус среза сферы это корень из (2R*h - h*h).
1
1844 / 1035 / 193
Регистрация: 24.02.2013
Сообщений: 3,135
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
1844 / 1035 / 193
Регистрация: 24.02.2013
Сообщений: 3,135
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
547 / 133 / 22
Регистрация: 15.05.2019
Сообщений: 574
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
Помогаю со студенческими работами здесь

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
[golang] Угол между стрелками часов
alhaos 12.05.2026
По заданным значениям часа и минуты необходимо определить значение меньшего угла между стрелками аналогового циферблата часов. import "math" func angleClock(hour int, minutes int) float64 { . . .
Debian 13: Установка Lazarus QT5
ВитГо 09.05.2026
Эта инструкция моя компиляция инструкций volvo https:/ / www. cyberforum. ru/ blogs/ 203668/ 10753. html и его же старой инструкции по установке Lazarus с gtk2. . .
Нейросеть на алгоритме "эстафета хвоста" как перспектива.
Hrethgir 06.05.2026
На десерт, когда запущу сервер. Статья тут https:/ / habr. com/ ru/ articles/ 1030914/ . Автор я сам, нейросеть только помогает в вопросах которые мне не известны - не знаю людей которые знали-бы. . .
Асинхронный приём данных из COM-порта
Argus19 01.05.2026
Асинхронный приём данных из COM-порта Купил на aliexpress термопринтер QR701. Он оказался странным. Поключил к Arduino Nano. Был очень удивлён. Наотрез отказывается печатать русские буквы. Чтобы. . .
попытка написать игровой сервер на C++
pyirrlicht 29.04.2026
попытка написать игровой сервер на плюсах с открытым бесконечным миром. возможно получится прикрутить интерпретатор питон для кастомизации игровой логики. что есть на текущий момент:. . .
Контроль уникальности выбранного документа-основания при изменении реквизита
Maks 28.04.2026
Алгоритм из решения ниже разработан на примере нетипового документа "ЗаявкаНаРемонтСпецтехники", разработанного в КА2. Задача: уведомлять пользователя, если указанная заявка (документ-основание). . .
Благородство как наказание
Maks 24.04.2026
У хорошего человека отношения с женщинами всегда складываются трудно. А я человек хороший. Заявляю без тени смущения, потому что гордиться тут нечем. От хорошего человека ждут соответствующего. . .
Валидация и контроль данных табличной части документа перед записью
Maks 22.04.2026
Алгоритм из решения ниже реализован на примере нетипового документа, разработанного в КА2. Задача: контроль и валидация данных табличной части документа перед записью с учетом регламента компании. . .
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2026, CyberForum.ru