Kulová výseč

Kulová výseč (modrá)
Kulová výseč

V geometrii je kulová výseč částí koule definovanou jako průnik koule a prostorového úhlu s vrcholem v jejím středu. Může být definována jako sjednocení kulové úseče a rotačního kužele (s vrcholem ve středu koule), který má s kulovou úsečí společnou podstavu. Hranicí kulové výseče je plášť rotačního kužele a kulový vrchlík.

Výška úseče

Pro výšku rotačně symetrické kulové úseče (ta je součástí výseče) platí vztah

h = r ( 1 cos φ ) {\displaystyle h=r(1-\cos \varphi )} ,

kde

h je výška úseče,
r je poloměr koule,
φ je polovina (rovinného) vrcholového úhlu kužele (středového úhlu v kouli) tvořícího výseč.

Prostorový úhel

Prostorový úhel při vrcholu rotačně symetrické kulové výseče má velikost (ve steradiánech):

Ω = 2 π h r = 2 π ( 1 cos φ ) {\displaystyle \Omega =2\pi {h \over r}=2\pi (1-\cos \varphi )}

Povrch

Velikost kulové části povrchu kulové výseče, tj. bez kuželové plochy:

A = Ω r 2 = 2 π r h = 2 π r 2 ( 1 cos φ ) {\displaystyle A=\Omega r^{2}=2\pi rh=2\pi r^{2}(1-\cos \varphi )}

Objem

Objem kulové výseče činí:

V = Ω r 3 3 = A r 3 = 2 π r 2 h 3 = 2 π r 3 3 ( 1 cos φ ) {\displaystyle V={\Omega r^{3} \over 3}={Ar \over 3}={2\pi r^{2}h \over 3}={2\pi r^{3} \over 3}(1-\cos \varphi )}

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Spherical sector na anglické Wikipedii.

Externí odkazy

  • Logo Wikimedia Commons Obrázky, zvuky či videa k tématu Kulová výseč na Wikimedia Commons
  • Výpočet povrchu, objemu, průměru koule a výšky kulové úseče