Calculadora de volume do cilindro
Calcule o volume, a altura ou o raio de um cilindro maciço ou oco. Informe as dimensões ou o volume conhecido, escolha a unidade de comprimento e veja as áreas de superfície e as conversões de volume.
Calcule o volume, as dimensões e a área da superfície de um cilindro
Fórmula do volume do cilindro
Onde:
- \(V\) — volume do cilindro, em unidades cúbicas
- \(r\) — raio de um cilindro maciço, ou raio interno de um cilindro oco
- \(R\) — raio externo de um cilindro oco
- \(h\) — altura do cilindro
- \(A_{\mathrm{l}}\) — área da superfície lateral, em unidades quadradas
- \(A_{\mathrm{t}}\) — área da superfície total, em unidades quadradas
O volume é a área da seção transversal — circular ou em forma de anel — multiplicada pela altura. No caso de um cilindro oco, o resultado corresponde ao volume de material entre as superfícies interna e externa, e não ao volume do espaço vazio no interior.
Volume do cilindro – exemplo de cálculo
Exemplo: usando as configurações padrão, calcule o volume de um cilindro maciço com raio de 5 cm e altura de 12 cm.
\[V=\pi r^{2}h=\pi(5\ \mathrm{cm})^{2}(12\ \mathrm{cm})=300\pi\ \mathrm{cm}^{3}\approx942.477796\ \mathrm{cm}^{3}\]
A área da superfície curva é \(2\pi(5)(12)=120\pi\approx376.991118\ \mathrm{cm}^{2}\). Incluindo as duas bases circulares, a área de superfície total é \(170\pi\approx534.070751\ \mathrm{cm}^{2}\).
Resultado: o volume é de aproximadamente 942,478 cm³, ou 0,942478 L.
Como usar a calculadora
- Em Calcular, escolha Volume, Altura a partir do volume ou Raio a partir do volume e da altura. A calculadora exibe os campos necessários para a opção escolhida.
- Escolha o Tipo de cilindro: Cilindro maciço para uma seção transversal circular completa, ou Cilindro oco (tubo ou cano) para uma seção transversal em forma de anel.
- Para um cilindro maciço, ao calcular o volume ou a altura, use Medição do cilindro maciço para escolher entre Raio ou Diâmetro e informe Raio (r) ou Diâmetro (d). Para um cilindro oco, informe o Diâmetro externo (D) e o Diâmetro interno (d) quando esses campos aparecerem. O diâmetro externo deve ser maior que o interno.
- Informe a Altura (h) ao calcular o volume ou o raio. Informe o Volume conhecido (V) ao calcular a altura ou o raio. Para encontrar o raio externo de um tubo, informe também o Diâmetro interno (d).
- Escolha a Unidade de comprimento. Todos os comprimentos informados usam essa unidade, enquanto o Volume conhecido (V) usa a unidade cúbica correspondente — por exemplo, cm e cm³. Consulte a dimensão calculada, o volume, as áreas de superfície e as conversões em Resultados do cilindro.
O que o volume do cilindro revela
O volume do cilindro mede um espaço tridimensional. No caso de um cilindro maciço, imagine seções circulares idênticas empilhadas ao longo da altura: cada uma tem área \(\pi r^{2}\), de modo que multiplicar pela altura resulta em \(\pi r^{2}h\). O diâmetro abrange toda a largura do círculo e equivale ao dobro do raio. Se você mediu um diâmetro, a calculadora o divide por dois antes de usar o raio na fórmula.
Um cilindro oco tem material ao redor de um centro vazio. Sua seção transversal é um anel, por isso é preciso subtrair a área do círculo interno da área do círculo externo antes de multiplicar pela altura. Essa distinção importa quando se estima a quantidade de material de um cano ou tubo. Se o que você precisa é do espaço dentro do tubo, calcule \(\pi r^{2}h\) usando o raio interno e o comprimento interno correspondente; o volume exibido para o cilindro oco não representa essa capacidade.
Também é possível partir de um volume conhecido. Selecione Altura a partir do volume para encontrar a altura necessária a uma seção transversal específica, ou Raio a partir do volume e da altura para encontrar o raio de um cilindro maciço ou o raio externo de um tubo. O resultado também traz o volume em litros, galões americanos, pés cúbicos e metros cúbicos, independentemente da unidade de comprimento escolhida. O resultado principal do volume permanece na forma cúbica da unidade selecionada.
Área de superfície e dicas de medição
A área da superfície lateral é a área da parte curva. Para um cilindro maciço, ela inclui apenas a superfície curva externa. Para um cilindro oco, inclui tanto a superfície curva externa quanto a interna. A área da superfície total soma as duas bases circulares de um cilindro maciço ou as duas faces em forma de anel de um tubo. São áreas geométricas; se um objeto físico tem faces expostas, cobertas ou unidas, a área de que você realmente precisa pode ser diferente. Para um cálculo voltado a medidas de superfície, consulte a Calculadora de área de superfície do cilindro.
Use medidas positivas e mantenha todos os comprimentos na mesma unidade. Por exemplo, converta milímetros para centímetros antes de informar dimensões junto com uma altura em centímetros. As medidas devem descrever um cilindro reto, com seções circulares constantes; um recipiente cônico é melhor modelado pela Calculadora de volume e área de superfície do cone. Para uma forma esférica, use a Calculadora de volume e área de superfície da esfera.
Perguntas frequentes
Como calcular o volume do cilindro à mão sabendo o diâmetro?
Eleve o diâmetro ao quadrado, multiplique pela altura e por \(\pi\), e depois divida por 4: \(V=\pi d^{2}h/4\). Para um cilindro com 8 cm de diâmetro e 10 cm de altura, \(V=\pi(8)^{2}(10)/4=160\pi\approx502,65\) cm³. Use a mesma unidade de comprimento nas duas medidas; a resposta virá em unidades cúbicas.
Como calcular o volume de material de um cano a partir da espessura da parede?
Subtraia duas vezes a espessura da parede do diâmetro externo para obter o diâmetro interno. Em seguida, use os dois diâmetros para calcular a área da seção transversal em forma de anel. Por exemplo, um cano com diâmetro externo de 10 cm e paredes de 1 cm tem diâmetro interno de 8 cm. A espessura da parede deve ser menor que a metade do diâmetro externo; caso contrário, não há centro aberto.
Como converter o volume do cilindro em litros ou galões americanos?
Primeiro calcule o volume em unidades cúbicas e depois aplique a conversão adequada: 1.000 cm³ equivalem a 1 L, e 1 galão americano equivale a 3,785411784 L. Se suas medidas estiverem em polegadas, 1 in³ equivale a 0,016387064 L. Converta o volume final, em vez de tratar uma conversão de centímetros para metros como se também convertesse centímetros cúbicos em metros cúbicos.
O que acontece com o volume do cilindro se eu dobrar o raio, o diâmetro ou a altura?
Dobrar o raio ou o diâmetro mantendo a altura fixa torna o volume quatro vezes maior. Dobrar apenas a altura o torna duas vezes maior. Se você dobrar todos os comprimentos, o volume se torna oito vezes maior. É por isso que um pequeno erro na medição da largura de um cilindro pode afetar o resultado mais do que o mesmo erro percentual na altura.
A altura de um cilindro inclinado ou deitado é medida na vertical?
Não. Em um cilindro reto, meça a altura ao longo do eixo central, de uma base circular à outra, independentemente de como o objeto está posicionado. A altura de um tanque deitado na fórmula do volume é, portanto, o seu comprimento de ponta a ponta, e não a sua altura em relação ao solo. Se você precisa do volume correspondente a um determinado nível de enchimento, é necessário um cálculo de cilindro parcialmente cheio.
A área de superfície do cilindro inclui uma boca aberta ou o interior de um recipiente?
A área adequada depende de quais superfícies você precisa cobrir. Para um recipiente de paredes maciças e boca aberta, subtraia uma base circular da área de superfície total se estiver contando apenas o exterior. Se for pintar o interior também, adicione as superfícies internas separadamente. O total geométrico da calculadora inclui as duas bases, de modo que pode não corresponder à área que exige tinta ou outro material.
Existe um volume normal ou ideal para um cilindro?
Não há um único volume considerado normal: tudo depende da capacidade pretendida e das dimensões do cilindro. Ao comparar projetos, defina primeiro o requisito, como litros de armazenamento ou centímetros cúbicos de material. Dois cilindros podem ter o mesmo volume, mas diâmetros, alturas e áreas de superfície muito diferentes — o que pode importar para o espaço disponível, a embalagem ou o consumo de material.