トーラス体積計算機

ドーナツの「中身の量(体積)」がどれくらいあるかを計算します。

パラメータ入力

cm
ドーナツ全体の中心から、チューブの中心までの距離
cm
チューブ断面の半径

体積 (Volume)

0
cm³
計算の仕組み:
チューブ断面積 ($\pi r^2$) × 回転中心経路長 ($2\pi R$)

公式:$V = 2 \pi^2 R r^2$

この公式も、円柱(シリンダー)の体積公式と比較すると直感的に理解できます。

円柱とのアナロジー

円柱の体積は、「底面積 $\times$ 高さ」で求められます。ドーナツ形(トーラス)をどこかで切断して、真っ直ぐに伸ばしたと想像してみてください。

そうすると、それは非常に長い円柱になります。

  • この円柱の底面積: 半径 $r$ の円なので、$\pi r^2$
  • この円柱の長さ(高さ): 重心が通る円周の長さと同じで、$2 \pi R$

したがって、「底面積 $\times$ 長さ」を計算すると:

$(\pi r^2) \times (2 \pi R) = 2 \pi^2 R r^2$

これがパップス・ギュルダンの定理が教えてくれる直感的な説明です。わざわざ三重積分をしなくても、簡単な掛け算で体積が求まります。