Bladwijzers    
Kans A en B    
nPr en nCr    
Ronde tafel    
Met herhaling    
Gemiddelde    
SD berekenen    
Z-score    
P-waarde    
Percentage    
Verschil in %    
Verhoudingen    
Korting    
Btw berekenen    
Winstmarge    
Snelheid    
Dichtheid    
Molariteit    
Molaire massa    
Wet van Ohm    
Schoenmaat    
Staartdeling    
Kgv berekenen    
Ggd berekenen    
Priemfactoren    
Diofantisch    
Gemengd getal    
Afronden    
Abc-formule    
Logaritme    
Poolvorm    
De Moivre    
Rc berekenen    
Evenredigheid    
3D-afstand    
Punt tot lijn    
Afstand GPS    
Kegelsneden    
Kruisproduct    
Determinant    
Sin cos tan    
Opp. driehoek    
Pythagoras    
Cirkelsector    
Omtrekshoek    
Inhoud kubus    
Inhoud balk    
Opp. cilinder    
Inhoud bol    
Inhoud bolkap    
Opp. bolkap    
Inhoud kegel    
Inhoud buis    
Opp. capsule    
Dagen tellen    
Uren vanaf nu    
Tijd optellen    
Tijdsverschil    
Eindwaarde    
ROI berekenen    
IRR berekenen    
Bbp berekenen    
CTR berekenen    
LTV berekenen    
CAC berekenen    
Churn rate    
A/B-test    
SEO-verkeer    
BMI berekenen    
BMR berekenen    
Vetpercentage    
Eiwit per dag    
Koolhydraten    
Vet berekenen    
Golfhandicap    
1RM berekenen    
Hitte-index    
Windchill    
Dauwpunt    
Talstelsels    
Downloadtijd    
Stroomkosten    
kWh naar euro    
Airco kosten    
Kosten kachel    
Gas of stroom    
Besparing led    
Maandbudget    
Laadkosten    
EV vs benzine    
Bandenmaat    
Thuisbatterij    
Aantal tegels    
Gevelopervlak    
Mortel mengen    
Zaagplan hout    
Vloer op rol    
Gordijnmaat    
Graszoden    
Betonblokken    
Bakstenen    
Vlonder    
Hellingbaan    
Voorboren    
Raam opmeten    
Ophanghoogte    
Afschot buis    
Kit berekenen    
Warmteverlies    
Verhuisdozen    
Opbergruimte    
   Toevoegen
Kansrekening en willekeurige getallen: rekenmachines
Kans A en B
Kans A en B
Kans terugrekenen
Kans terugrekenen
Herhaalde kans
Herhaalde kans
Stelling van Bayes
Stelling van Bayes
Verwachtingswaarde
Verwachtingswaarde
Binomiale kans
Binomiale kans
nPr en nCr
nPr en nCr
Ronde tafel
Ronde tafel
Met herhaling
Met herhaling
Willekeurig getal
Willekeurig getal
Gemiddelden en statistiek: rekenmachines
Gemiddelde
Gemiddelde
Modus en mediaan
Modus en mediaan
SD berekenen
SD berekenen
Kwartielen & IQR
Kwartielen & IQR
Frequentietabel
Frequentietabel
Correlatie (r)
Correlatie (r)
Normale verdeling
Normale verdeling
Z-score
Z-score
Interval (95%)
Interval (95%)
Steekproefgrootte
Steekproefgrootte
Vangst-hervangst
Vangst-hervangst
P-waarde
P-waarde
Procenten en verhoudingen: rekenmachines
Percentage
Percentage
Verandering in %
Verandering in %
Verschil in %
Verschil in %
Afwijking in %
Afwijking in %
Verhoudingen
Verhoudingen
Korting
Korting
Btw berekenen
Btw berekenen
Winstmarge
Winstmarge
Snelheid: rekenmachines
Snelheid
Snelheid
Dichtheid en concentratie: rekenmachines
Dichtheid
Dichtheid
Molariteit
Molariteit
Molaire massa
Molaire massa
Natuurkunde en elektriciteit: rekenmachines
Wet van Ohm
Wet van Ohm
Watt naar ampère
Watt naar ampère
Weerstand kleur
Weerstand kleur
Spanningsverlies
Spanningsverlies
Eenheden omrekenen: rekenmachines
Gewicht omrekenen
Gewicht omrekenen
Schoenmaat
Schoenmaat
Gehele getallen: rekenmachines
Staartdeling
Staartdeling
Kgv berekenen
Kgv berekenen
Ggd berekenen
Ggd berekenen
Negatieve getallen
Negatieve getallen
Priemfactoren
Priemfactoren
Diofantisch
Diofantisch
Modulo rekenen
Modulo rekenen
Delers berekenen
Delers berekenen
Romeinse cijfers
Romeinse cijfers
Breuken, decimalen en afronden: rekenmachines
Breuken rekenen
Breuken rekenen
Gemengd getal
Gemengd getal
Vereenvoudigen
Vereenvoudigen
Breuk omzetten
Breuk omzetten
Decimaal naar breuk
Decimaal naar breuk
Afronden
Afronden
Vergelijkingen en ongelijkheden: rekenmachines
Vergelijking (x)
Vergelijking (x)
Stelsel oplossen
Stelsel oplossen
Abc-formule
Abc-formule
Absolute waarde
Absolute waarde
Ongelijkheid x²
Ongelijkheid x²
Veeltermen: rekenmachines
Binomium Newton
Binomium Newton
Wortels: rekenmachines
Wortel herleiden
Wortel herleiden
Wortel berekenen
Wortel berekenen
Machten en logaritmen: rekenmachines
Machten berekenen
Machten berekenen
Logaritme
Logaritme
Aantal cijfers
Aantal cijfers
Wetensch. notatie
Wetensch. notatie
Rekenen ×10ⁿ
Rekenen ×10ⁿ
Halveringstijd
Halveringstijd
Complexe getallen: rekenmachines
Complexe getal
Complexe getal
Poolvorm
Poolvorm
De Moivre
De Moivre
Functies en grafieken: rekenmachines
Rc berekenen
Rc berekenen
Lineaire functie
Lineaire functie
Evenredigheid
Evenredigheid
y = ax² berekenen
y = ax² berekenen
Afstandsformule
Afstandsformule
3D-afstand
3D-afstand
Verdelingspunt
Verdelingspunt
Punt tot lijn
Punt tot lijn
Afstand GPS
Afstand GPS
Kwadraat afsplitsen
Kwadraat afsplitsen
Cirkelvergelijking
Cirkelvergelijking
Kegelsneden
Kegelsneden
Poolcoördinaten
Poolcoördinaten
Rijen: rekenmachines
Rekenkundige rij
Rekenkundige rij
Meetkundige rij
Meetkundige rij
Rij van Fibonacci
Rij van Fibonacci
Recursieve rij
Recursieve rij
Vectoren: rekenmachines
Vectoren berekenen
Vectoren berekenen
Kruisproduct
Kruisproduct
Matrices: rekenmachines
Matrix berekenen
Matrix berekenen
Determinant
Determinant
Inverse matrix
Inverse matrix
Vlakke meetkunde: rekenmachines
Sin cos tan
Sin cos tan
Graden ⇔ radialen
Graden ⇔ radialen
a sin θ + b cos θ
a sin θ + b cos θ
Driehoek berekenen
Driehoek berekenen
Opp. driehoek
Opp. driehoek
Rechthoekige driehoek
Rechthoekige driehoek
Pythagoras
Pythagoras
Hoeken veelhoek
Hoeken veelhoek
Gelijkvormigheid
Gelijkvormigheid
Evenwijdige lijnen
Evenwijdige lijnen
Oppervlakte rechthoek
Oppervlakte rechthoek
Parallellogram
Parallellogram
Oppervlakte trapezium
Oppervlakte trapezium
Cirkel berekenen
Cirkel berekenen
Cirkelsector
Cirkelsector
Omtrekshoek
Omtrekshoek
Oppervlakte ellips
Oppervlakte ellips
Ruimtemeetkunde: rekenmachines
Inhoud kubus
Inhoud kubus
Oppervlakte kubus
Oppervlakte kubus
Inhoud balk
Inhoud balk
Oppervlakte balk
Oppervlakte balk
Inhoud cilinder
Inhoud cilinder
Opp. cilinder
Opp. cilinder
Inhoud bol
Inhoud bol
Oppervlakte bol
Oppervlakte bol
Inhoud bolkap
Inhoud bolkap
Opp. bolkap
Opp. bolkap
Inhoud ellipsoïde
Inhoud ellipsoïde
Opp. ellipsoïde
Opp. ellipsoïde
Inhoud piramide
Inhoud piramide
Piramideoppervlak
Piramideoppervlak
Inhoud kegel
Inhoud kegel
Oppervlakte kegel
Oppervlakte kegel
Inhoud kegelstomp
Inhoud kegelstomp
Opp. kegelstomp
Opp. kegelstomp
Inhoud buis
Inhoud buis
Inhoud capsule
Inhoud capsule
Opp. capsule
Opp. capsule
Datum en tijd: rekenmachines
Leeftijd berekenen
Leeftijd berekenen
Dagen tellen
Dagen tellen
Datum berekenen
Datum berekenen
Uren vanaf nu
Uren vanaf nu
Dag van de week
Dag van de week
Tijd optellen
Tijd optellen
Tijdzones omrekenen
Tijdzones omrekenen
Werktijd berekenen
Werktijd berekenen
Tijdsverschil
Tijdsverschil
Urenregistratie
Urenregistratie
Financiën en economie: rekenmachines
Rente op rente
Rente op rente
Enkelvoudige rente
Enkelvoudige rente
Rente berekenen
Rente berekenen
TVM-rekenmachine
TVM-rekenmachine
Contante waarde
Contante waarde
Eindwaarde
Eindwaarde
ROI berekenen
ROI berekenen
IRR berekenen
IRR berekenen
Terugverdientijd
Terugverdientijd
Gem. rendement
Gem. rendement
Bbp berekenen
Bbp berekenen
Online marketing en advertentiecijfers: rekenmachines
CTR berekenen
CTR berekenen
Conversie (CVR)
Conversie (CVR)
CPC, CPM en CPA
CPC, CPM en CPA
ROAS berekenen
ROAS berekenen
Break-even-CPA
Break-even-CPA
LTV berekenen
LTV berekenen
CAC berekenen
CAC berekenen
Churn rate
Churn rate
A/B-test
A/B-test
A/B-steekproef
A/B-steekproef
SEO-verkeer
SEO-verkeer
Break-evenpunt
Break-evenpunt
Marge en opslag
Marge en opslag
CAGR berekenen
CAGR berekenen
Gezondheid en fitness: rekenmachines
BMI berekenen
BMI berekenen
Slaapcalculator
Slaapcalculator
Caloriebehoefte
Caloriebehoefte
BMR berekenen
BMR berekenen
TDEE berekenen
TDEE berekenen
Ideaal gewicht
Ideaal gewicht
Vetpercentage
Vetpercentage
Vetvrije massa
Vetvrije massa
Calorieverbruik
Calorieverbruik
Eiwit per dag
Eiwit per dag
Macro’s berekenen
Macro’s berekenen
Koolhydraten
Koolhydraten
Vet berekenen
Vet berekenen
Lengte voorspellen
Lengte voorspellen
Sport: rekenmachines
Golfhandicap
Golfhandicap
Tempo berekenen
Tempo berekenen
1RM berekenen
1RM berekenen
Streefhartslag
Streefhartslag
Weer: rekenmachines
Hitte-index
Hitte-index
Windchill
Windchill
Dauwpunt
Dauwpunt
Informatica: rekenmachines
Talstelsels
Talstelsels
Subnetcalculator
Subnetcalculator
Downloadtijd
Downloadtijd
Energie in huis en budget: rekenmachines
Stroomkosten
Stroomkosten
kWh naar euro
kWh naar euro
Kosten per jaar
Kosten per jaar
Airco vermogen
Airco vermogen
Airco kosten
Airco kosten
Kosten kachel
Kosten kachel
Gas of stroom
Gas of stroom
Besparing led
Besparing led
Salaris omrekenen
Salaris omrekenen
Maandbudget
Maandbudget
Auto: rekenmachines
Brandstofkosten
Brandstofkosten
Laadkosten
Laadkosten
EV vs benzine
EV vs benzine
Verbruik berekenen
Verbruik berekenen
Bandenmaat
Bandenmaat
Zonne-energie en batterijen: rekenmachines
Zonne-opbrengst
Zonne-opbrengst
Aantal panelen
Aantal panelen
Terugverdientijd
Terugverdientijd
Thuisbatterij
Thuisbatterij
Wonen en klussen: rekenmachines
Aantal tegels
Aantal tegels
Trap berekenen
Trap berekenen
Beton berekenen
Beton berekenen
Wandoppervlakte
Wandoppervlakte
Behang berekenen
Behang berekenen
Verf berekenen
Verf berekenen
Vloer berekenen
Vloer berekenen
Gevelopervlak
Gevelopervlak
Grind en split
Grind en split
Mortel mengen
Mortel mengen
Helling berekenen
Helling berekenen
Zaagplan hout
Zaagplan hout
Bebouwing en FSI
Bebouwing en FSI
Vloer op rol
Vloer op rol
Isolatie berekenen
Isolatie berekenen
Gordijnmaat
Gordijnmaat
Tv kijkafstand
Tv kijkafstand
Potgrond berekenen
Potgrond berekenen
Graszoden
Graszoden
Betonblokken
Betonblokken
Bakstenen
Bakstenen
Vlonder
Vlonder
Hellingbaan
Hellingbaan
Voorboren
Voorboren
Ventilatievoud
Ventilatievoud
Verf verdunnen
Verf verdunnen
Plint berekenen
Plint berekenen
Raam opmeten
Raam opmeten
Ophanghoogte
Ophanghoogte
Afschot buis
Afschot buis
Aantal schroeven
Aantal schroeven
Houtvolume (m³)
Houtvolume (m³)
Palen en panelen
Palen en panelen
Krimp van hout
Krimp van hout
Kit berekenen
Kit berekenen
Warmteverlies
Warmteverlies
Past het door?
Past het door?
Verhuisdozen
Verhuisdozen
Opbergruimte
Opbergruimte
Zaagplan platen
Zaagplan platen
Doorbuiging plank
Doorbuiging plank

Inhoud van een bolsegment (bolkap) berekenen (V = πh²(3R − h) ÷ 3)

Vul twee van de drie waarden in: de straal r van het grondvlak (de snijcirkel), de straal R van de oorspronkelijke bol en de hoogte h. De derde waarde en de inhoud worden berekend.

Vul de lengtes in als getallen van 0 of meer, allemaal in dezelfde eenheid (zonder eenheid erbij). Laat het derde veld leeg. Bereken je het uit de straal van het grondvlak en de straal van de bol, dan kunnen er twee antwoorden verschijnen.
Resultaat en figuur
Vul links twee van de drie waarden in en klik op “Berekenen”. Het resultaat verschijnt dan hier.

Wat je op deze pagina kunt doen

  • Je ziet meteen de inhoud van een bolsegment: een bol die met een vlak is afgesneden, zoals een omgekeerde kom of een koepel. Het gebogen deel van het oppervlak heet de bolkap (in het Engels is het allebei “spherical cap”)
  • Vul twee van de drie waarden in: de straal \(r\) van het grondvlak (de snijcirkel), de straal \(R\) van de oorspronkelijke bol en de hoogte \(h\). De derde wordt automatisch berekend
  • Bereken je het uit de straal van het grondvlak en de straal van de bol, dan kunnen er twee antwoorden zijn, afhankelijk van of je boven of onder het middelpunt van de bol snijdt. Dan worden beide getoond
  • Het resultaat wordt ook als 3D-figuur getekend (je kunt het draaien door te slepen; de hele bol vóór het afsnijden staat als dunne lijn erbij)
  • Een heldere uitleg van de formules en formules om te kopiëren voor Excel, Google Spreadsheets en Python vind je ook op deze pagina
Vul alle drie de waarden in dezelfde eenheid in (bij cm alles in cm). De inhoud komt in de derde macht van die eenheid (cm³ als je cm invult, m³ als je m invult).

Waarvoor is deze berekening handig?

De hoeveelheid vloeistof in een bolvormige tank berekenen uit de diepte (industrie en infrastructuur)

In een bolvormige tank voor olie of vloeibaar gas heeft het deel met vloeistof precies de vorm van een bolsegment. Meet je de diepte \(h\) van het vloeistofniveau, dan kun je met deze formule de hoeveelheid berekenen. Staat er in een bolvormige tank met een straal van 2 m vloeistof tot een diepte van 0,5 m, dan is dat \(\pi \times 0{,}5^2 \times (3 \times 2 - 0{,}5) \div 3 \approx 1{,}44\,\mathrm{m^3}\) (ongeveer 1.440 L).
Een door een sensor gemeten diepte omrekenen naar een inhoud: dat is het bekendste praktische gebruik van deze formule.

De hoeveelheid soep in een kom schatten (koken)

Schep je soep tot een diepte van 3 cm in een kom die bijna een halve bol is (straal 6 cm), dan heeft de soep de vorm van een bolsegment en is de hoeveelheid \(\pi \times 3^2 \times (3 \times 6 - 3) \div 3 = 45\pi \approx 141\,\mathrm{cm^3}\) (ongeveer 141 mL).
Een helemaal volle kom (halve bol) is ongeveer 452 mL. Je ziet dus dat “de helft van de diepte” veel minder dan de helft van de hoeveelheid is (minder dan een derde). Dat is handig voor een gevoel voor porties en recepten.

De binnenruimte van een koepeldak of planetarium schatten (bouw)

Een koepelvormig dak of plafond kun je benaderen als een bolsegment. Voor een koepel met een diameter van 120 m (straal van het grondvlak 60 m) en een hoogte van 40 m is de straal van de oorspronkelijke bol \(R = (40^2 + 60^2) \div (2 \times 40) = 65\,\mathrm{m}\), en de ruimte binnenin is ongeveer 260.000 m³.
Die ruimte is het beginpunt bij het ontwerpen van klimaatbeheersing, ventilatie en akoestiek (echte koepels zijn niet altijd een precies bolsegment, dus het blijft een schatting).

De inhoud van een druppel op een oppervlak bepalen (druk-, verf- en halfgeleidertechniek)

Kleine druppels op een oppervlak, zoals een waterdruppel op een blad of een inktdruppel van een inkjetprinter, hebben door de oppervlaktespanning bij benadering de vorm van een bolsegment. In onderzoek en productie meet men op een foto van de zijkant de straal van het grondvlak en de hoogte van de druppel en berekent men met deze formule de inhoud.
De formule wordt ook gebruikt om te beoordelen hoe goed een materiaal nat wordt (de contacthoek) en is zo ook in de microwereld nuttig.

De vorm van het bolle deel van een lens beschrijven (optica)

Het bolle oppervlak van een brillenglas of cameralens is een deel van een bolvlak (een bolkap), en het bolle deel zelf is precies een bolsegment. Bij het slijpen van lenzen is deze formule gebruikt om te schatten hoeveel materiaal er wordt weggeslepen en hoeveel materiaal je nodig hebt (inhoud).
Ook bij het ontwerp van dunne koepelvormige voorwerpen, zoals contactlenzen, zijn de verbanden tussen de straal van het grondvlak, de straal van de bol en de hoogte (formule 2 tot en met 4 op deze pagina) de basis.

Formules en figuren

Formule voor de inhoud van een bolsegment (met de straal van de bol en de hoogte)
Figuur
Wiskundige notatie (de gebruikelijke schrijfwijze)
\(V\) \(=\) \(\pi\) \(\times\) \(h\) \(2\) \(\times\) \((\) \(3 \times\) \(R\) \(-\) \(h\) \()\) \(\div 3\)
In woorden (symbolen vervangen door woorden)
⑥ \(V\): inhoud van het bolsegment \(=\) ③ \(\pi\): pi \(\times\) ① \(h\): hoogte ② kwadraat (het getal met zichzelf vermenigvuldigd) \(\times\) \((\) \(3 \times\) ④ \(R\): straal van de bol \(-\) \(h\): hoogte \()\) ⑤ \(\div 3\)
De formule in woorden
① Neem de \(h\): hoogte
② neem die in het kwadraat (het getal met zichzelf vermenigvuldigd)
③ vermenigvuldig met \(\pi\): pi (ongeveer 3,14)
④ Neem verder \(R\): straal van de bol maal 3, trek er de hoogte \(h\) van af (\(3R - h\)) en vermenigvuldig het resultaat daarmee,
⑤ deel dat ten slotte door 3 en
⑥ je krijgt de \(V\): inhoud van het bolsegment
Een eenvoudig voorbeeld
De inhoud van een bolsegment (de vorm van een omgekeerde kom) dat is afgesneden van een bol met een straal van 2 cm, zodat de hoogte vanaf de top 1 cm is, is
\(V\): inhoud van het bolsegment \(=\) \(\pi\): pi \(\times\) hoogte (1 cm) kwadraat \(\times\) \((\) \(3 \times\) straal van de bol (2 cm) \(-\) hoogte (1 cm) \()\) \(\div 3\)
\(\pi \times 1^{2} \times (3 \times 2 - 1) \div 3 = \pi \times 5 \div 3 = \dfrac{5}{3}\pi\)
\(\dfrac{5}{3}\pi \approx \dfrac{5}{3} \times 3{,}14 \approx 5{,}2\,\mathrm{cm^3}\)
Het belangrijkste idee
De meest gemaakte fout is de hoogte \(h\) “in het kwadraat” nemen verwarren met “maal 2”. Deze formule hangt alleen af van de hoogte \(h\) en de straal van de bol \(R\); de straal van het grondvlak \(r\) komt er niet in voor (als \(h\) en \(R\) vastliggen, ligt \(r\) automatisch vast). Vul je een halve bol in (\(h = R\)), dan krijg je \(V = \dfrac{2}{3}\pi R^3\), precies de helft van de inhoud van een bol. Bij \(h = 2R\) (de hele diameter) krijg je \(\dfrac{4}{3}\pi R^3\), de hele bol. Wil je de inhoud rechtstreeks uit de straal van het grondvlak \(r\) en de hoogte \(h\) berekenen? Dan kan dezelfde formule ook zo worden geschreven: \(V = \pi h (3r^2 + h^2) \div 6\).
Formule voor de straal van de bol \(R\) (met de straal van het grondvlak en de hoogte)
Figuur
Wiskundige notatie (de gebruikelijke schrijfwijze)
\(R\) \(=\) \((\) \(h\) \(2\) \(+\) \(r\) \(2\) \()\) \(\div\) \((\) \(2 \times\) \(h\) \()\)
In woorden (symbolen vervangen door woorden)
⑤ \(R\): straal van de bol \(=\) \((\) ① \(h\): hoogte ② kwadraat (het getal met zichzelf vermenigvuldigd) \(+\) ③ \(r\): straal van het grondvlak kwadraat \()\) \(\div\) \((\) \(2 \times\) ④ \(h\): hoogte \()\)
De formule in woorden
① Neem de \(h\): hoogte
② neem die in het kwadraat (het getal met zichzelf vermenigvuldigd)
③ neem ook de \(r\): straal van het grondvlak in het kwadraat en tel de twee bij elkaar op,
④ deel die som door \(h\): hoogte maal 2 (\(2h\)) en
⑤ je krijgt de \(R\): straal van de bol
Een eenvoudig voorbeeld
Een koepelvormig voorwerp met een snijcirkel met een straal van 1 m en een hoogte van 0,5 m komt van een bol met een straal van
\(R\): straal van de bol \(=\) \((\) hoogte (0,5 m) kwadraat \(+\) straal van het grondvlak (1 m) kwadraat \()\) \(\div\) \((\) \(2 \times\) hoogte (0,5 m) \()\)
\(R = (0{,}5^{2} + 1^{2}) \div (2 \times 0{,}5) = 1{,}25 \div 1\)
\(1{,}25 \div 1 = 1{,}25\,\mathrm{m}\)
Het belangrijkste idee
Achter deze formule zit de stelling van Pythagoras. Verbind je het middelpunt van de bol, het middelpunt van de snijcirkel en een punt op de rand van de snijcirkel, dan krijg je een rechthoekige driehoek waarvoor \(r^2 + (R - h)^2 = R^2\) geldt. Door dit naar \(R\) om te schrijven, krijg je deze formule. Het bijzondere is dat je aan een stukje van de bol de grootte van de hele bol kunt bepalen. Het is dezelfde gedachte als het schatten van de oorspronkelijke grootte van een kom aan een scherf.
Formule voor de hoogte \(h\) (met de straal van het grondvlak en de straal van de bol; er zijn twee antwoorden)
Figuur
Wiskundige notatie (de gebruikelijke schrijfwijze)
\(h\) \(=\) \(R\) \(\pm\) \(\sqrt{R^{2} - r^{2}}\)
In woorden (symbolen vervangen door woorden)
④ \(h\): hoogte van het bolsegment \(=\) ① \(R\): straal van de bol ③ \(\pm\) ② de vierkantswortel van het verschil van de kwadraten \(R^2 - r^2\)
De formule in woorden
① Neem de \(R\): straal van de bol als uitgangspunt,
② bereken de vierkantswortel van het verschil van de kwadraten \(R^2 - r^2\) (trek het kwadraat van \(r\) af van het kwadraat van \(R\) en neem de wortel),
③ bekijk die zowel afgetrokken als opgeteld (het teken ± betekent “zowel − als + kan”) en
④ je krijgt de \(h\): hoogte van het bolsegment (meestal zijn er twee antwoorden)
Een eenvoudig voorbeeld
Is de straal van de snijcirkel 1 m en de straal van de oorspronkelijke bol 2 m, dan is de hoogte van het bolsegment
\(h\): hoogte van het bolsegment \(=\) straal van de bol (2 m) \(\pm\) de vierkantswortel van “2² − 1²”
\(\sqrt{2^{2} - 1^{2}} = \sqrt{4 - 1} = \sqrt{3} \approx 1{,}732\)
\(h = 2 - 1{,}732 = 0{,}268\,\mathrm{m}\)
\(h = 2 + 1{,}732 = 3{,}732\,\mathrm{m}\)
Het belangrijkste idee
Er zijn twee antwoorden omdat je met dezelfde snijcirkel twee bolsegmenten kunt maken: je snijdt boven het middelpunt van de bol (een ondiepe kom) of eronder (een diepe pot). Alleen bij \(r = R\) (het snijvlak gaat door het middelpunt) is \(\sqrt{R^2 - r^2} = 0\) en is er één antwoord (een halve bol, \(h = R\)). Bovendien kan \(r > R\) niet (een snijvlak groter dan de bol bestaat niet).
Formule voor de straal \(r\) van het grondvlak (met de straal van de bol en de hoogte)
Figuur
Wiskundige notatie (de gebruikelijke schrijfwijze)
\(r\) \(=\) \(\sqrt{2Rh - h^{2}}\)
In woorden (symbolen vervangen door woorden)
② \(r\): straal van het grondvlak \(=\) ① de vierkantswortel van \(2Rh - h^2\)
De formule in woorden
① Neem twee keer de straal van de bol \(R\) maal de hoogte \(h\), trek daar het kwadraat van de hoogte \(h\) van af en bereken de vierkantswortel van \(2Rh - h^2\) daarvan
② en je krijgt de \(r\): straal van het grondvlak
Een eenvoudig voorbeeld
Voor een bolsegment van een bol met een straal van 2 cm en een hoogte van 1 cm is de straal van de snijcirkel
\(r\): straal van het grondvlak \(=\) de vierkantswortel van “2 × 2 × 1 − 1²”
\(r = \sqrt{2 \times 2 \times 1 - 1^{2}} = \sqrt{3} \approx 1{,}73\,\mathrm{cm}\)
Het belangrijkste idee
Ook dit is de stelling van Pythagoras: je krijgt de formule door de rechterkant van \(r^2 = R^2 - (R - h)^2\) uit te werken en samen te nemen. Je kunt ook schrijven \(r = \sqrt{h(2R - h)}\). Is de hoogte precies de hele diameter (\(h = 2R\)), dan is \(r = 0\) en ben je weer terug bij de hele bol zonder snijvlak. In het voorbeeld van formule 1 (straal 2 cm, hoogte 1 cm) is \(r = \sqrt{3} \approx 1{,}73\,\mathrm{cm}\). Vul je \(r = \sqrt{3}\) en \(R = 2\) in formule 3 in, dan krijg je \(h = 2 \pm \sqrt{4 - 3} = 1\) of \(3\), en een van de oplossingen is dus weer de oorspronkelijke hoogte van 1 cm.
De inhoud van een bolsegment (bolkap) is “V = π × hoogte in het kwadraat × (3 × straal van de bol − hoogte) ÷ 3” en hangt alleen af van de hoogte en de straal van de bol. De straal van het grondvlak, de straal van de bol en de hoogte hangen via de stelling van Pythagoras samen: als je er twee kent, kun je de derde uitrekenen.

Symbolen en begrippen

Symbolen

\(V\) vee Een veelgebruikt symbool voor inhoud, van het Engelse “volume”. Op deze pagina staat het voor de inhoud van het bolsegment.
\(r\) er (kleine letter) De straal van het grondvlak (de snijcirkel): de straal van de cirkel die ontstaat als je de bol met een vlak doorsnijdt. Van “radius”.
\(R\) er (hoofdletter) De straal van de oorspronkelijke bol, de hele bal voordat je er een stuk afsnijdt. Hij wordt met een hoofdletter geschreven om hem te onderscheiden van de straal \(r\) (kleine letter) van de snijcirkel.
\(h\) ha De hoogte van het bolsegment: de afstand van het snijvlak tot het hoogste punt (de top). Van “hoogte”.
\(\pi\) pi De Griekse letter voor de verhouding tussen de omtrek en de diameter van een cirkel. Het getal is ongeveer 3,14159… en gaat eindeloos door. Op school reken je vaak met 3,14.
\(\pm\) plusminus Een teken dat “zowel + als −” samenvat. Op deze pagina geeft het aan dat er voor de hoogte twee antwoorden kunnen zijn.
\(\sqrt{\phantom{a}}\) wortelteken Het teken voor de vierkantswortel (het getal dat in het kwadraat de gegeven waarde oplevert). Voorbeeld: \(\sqrt{9} = 3\) (want \(3^2 = 9\)).
\(\mathrm{cm^3}\) kubieke centimeter Een eenheid van inhoud. Een kubus met ribben van 1 cm heeft een inhoud van 1 cm³. Spreek het uit als “kubieke centimeter” en verwar het niet met cm² (vierkante centimeter) voor oppervlakte.
\(\mathrm{L}\) liter Een eenheid voor de hoeveelheid water en andere vloeistoffen. Er geldt \(1\,\mathrm{L} = 1.000\,\mathrm{cm^3}\) (een pak melk van 1 liter is precies 1 L).

Begrippen

bolsegment Het stuk dat overblijft als je een bol met één vlak doorsnijdt: de vorm van een omgekeerde kom. Dit is de figuur waarvan deze rekenmachine de inhoud berekent.
bolkap De naam voor het bolle, gebogen deel van het oppervlak van een bolsegment. Je onderscheidt het van de figuur zelf (het bolsegment), maar in het dagelijks gebruik wordt ook de hele figuur wel een bolkap genoemd. In het Engels is het allebei “spherical cap”.
halve bol Een bol die precies door het middelpunt is doorgesneden. Het is een bijzonder bolsegment met hoogte = straal van de bol (\(h = R\)) en een inhoud die precies de helft is van die van de hele bol.
grondvlak Het platte vlak van het bolsegment, dus de snijcirkel. De straal van die cirkel is \(r\).
stelling van Pythagoras De stelling dat in een rechthoekige driehoek geldt: “het kwadraat van de schuine zijde = de som van de kwadraten van de andere twee zijden”. Bij een bolsegment geldt \(r^2 + (R - h)^2 = R^2\). Alle formules om uit twee van de waarden \(r\), \(R\) en \(h\) de derde te berekenen, volgen hieruit.
vierkantswortel Het getal dat in het kwadraat de gegeven waarde oplevert. De wortels van 9 zijn 3 en −3, maar bij lengtes gebruik je alleen de positieve (\(\sqrt{9} = 3\)).
inhoud De grootte van een ruimtelijke figuur, uitgedrukt in een getal: hoeveel kubusjes van 1 cm bij 1 cm bij 1 cm (1 cm³) erin passen.

Handig om vooraf te weten

Dit zijn de dingen die handig zijn om vooraf te weten, zodat je de berekening op deze pagina met begrip gebruikt en niet alleen op de knop drukt.

Cirkel en pi (klas 1, 12-13 jaar)
  • Weten dat \(\pi\) (ongeveer 3,14) een vast getal is dat aangeeft hoeveel keer de diameter in de omtrek van een cirkel past
  • De relatie tussen straal en diameter kennen (diameter = straal × 2)
Inhoud: betekenis en eenheden (groep 6-7, 9-11 jaar)
  • Weten dat inhoud aangeeft hoeveel kubusjes van 1 cm bij 1 cm bij 1 cm (1 cm³) erin passen
  • Eenheden als cm³, m³ en L kunnen lezen en schrijven en weten dat \(1\,\mathrm{L} = 1.000\,\mathrm{cm^3}\)
Machten en exponenten (klas 1, 12-13 jaar)
  • Weten dat “in het kwadraat” betekent dat je hetzelfde getal twee keer vermenigvuldigt, zoals \(h^2 = h \times h\)
Inhoud van een bol (klas 2-3, 13-15 jaar)
  • De formule voor de inhoud van een bol \(V = \dfrac{4}{3}\pi r^3\) kennen (handig om een halve bol en de hele bol mee na te rekenen)
Vierkantswortels (klas 2-3, 13-15 jaar)
  • De betekenis van een vierkantswortel kennen, zoals \(\sqrt{9} = 3\) (het getal dat in het kwadraat de waarde oplevert)
  • Kunnen rekenen met benaderingen zoals \(\sqrt{3} \approx 1{,}73\)
Stelling van Pythagoras (klas 2-3, 13-15 jaar)
  • Weten dat in een rechthoekige driehoek “het kwadraat van de schuine zijde = de som van de kwadraten van de andere twee zijden” geldt (\(a^2 + b^2 = c^2\))
  • In de doorsnede van een bolsegment een rechthoekige driehoek kunnen zien en de relatie \(r^2 + (R - h)^2 = R^2\) kunnen aflezen

Berekenen met Excel

Kopieer de hele tabel hieronder en plak die in cel A1 van Excel. Het werkt direct.
Tabel voor de inhoud uit de straal van de bol en de hoogte
Straal van de bol R 2
Hoogte h 1
Inhoud van het bolsegment =PI()*B2^2*(3*B1-B2)/3
Tabel voor de straal van de bol uit de straal van het grondvlak en de hoogte
Straal van het grondvlak r 1
Hoogte h 0,5
Straal van de bol R =(B2^2+B1^2)/(2*B2)
Tabel voor de hoogte (twee antwoorden) uit de straal van het grondvlak en de straal van de bol
Straal van het grondvlak r 1
Straal van de bol R 2
Hoogte (oplossing 1) =B2-WORTEL(B2^2-B1^2)
Hoogte (oplossing 2) =B2+WORTEL(B2^2-B1^2)
Tabel voor de straal van het grondvlak uit de straal van de bol en de hoogte
Straal van de bol R 2
Hoogte h 1
Straal van het grondvlak r =WORTEL(2*B1*B2-B2^2)
Na het plakken staan de namen in kolom A en de getallen in kolom B. De bovenste rijen zijn je invoer; de formule in de laatste rij rekent daar automatisch mee.
“PI()” is de Excel-functie voor pi en “WORTEL()” berekent de vierkantswortel. “^” is het teken voor een macht (het kwadraat), “*” is vermenigvuldigen en “/” is delen.
In de eerste tabel staat bijvoorbeeld in B3 ongeveer 5,24 (cm³, bij een straal van 2 cm en een hoogte van 1 cm). De derde tabel is een geval met twee antwoorden: in B3 staat ongeveer 0,268 en in B4 ongeveer 3,732. Vervang de invoergetallen door je eigen waarden en je kunt de tabellen meteen gebruiken.

Berekenen met Google Spreadsheets

Kopieer de hele tabel hieronder en plak die in cel A1 van Google Spreadsheets. Het werkt direct.
Tabel voor de inhoud uit de straal van de bol en de hoogte
Straal van de bol R 2
Hoogte h 1
Inhoud van het bolsegment =PI()*B2^2*(3*B1-B2)/3
Tabel voor de straal van de bol uit de straal van het grondvlak en de hoogte
Straal van het grondvlak r 1
Hoogte h 0,5
Straal van de bol R =(B2^2+B1^2)/(2*B2)
Tabel voor de hoogte (twee antwoorden) uit de straal van het grondvlak en de straal van de bol
Straal van het grondvlak r 1
Straal van de bol R 2
Hoogte (oplossing 1) =B2-WORTEL(B2^2-B1^2)
Hoogte (oplossing 2) =B2+WORTEL(B2^2-B1^2)
Tabel voor de straal van het grondvlak uit de straal van de bol en de hoogte
Straal van de bol R 2
Hoogte h 1
Straal van het grondvlak r =WORTEL(2*B1*B2-B2^2)
Dezelfde formules als in Excel (ook de functies PI() en WORTEL()) werken hier gewoon. Kopieer de hele tabel, plak die in cel A1 en vervang de invoergetallen door je eigen waarden.

Berekenen met Python

import math

ball_radius = 2   # straal van de bol R (in dit voorbeeld in cm)
height = 1        # hoogte van het bolsegment h

volume = math.pi * height ** 2 * (3 * ball_radius - height) / 3   # inhoud van het bolsegment (derde macht van de ingevulde eenheid)
base_radius = math.sqrt(2 * ball_radius * height - height ** 2)   # straal r van het grondvlak (de snijcirkel)

print(f"Inhoud van het bolsegment: {volume} cm3")
print(f"Straal van het grondvlak: {base_radius} cm")
Werkt met alleen de standaardbibliotheek. “math.pi” is pi, “math.sqrt” is de vierkantswortel, “**” is het teken voor een macht (het kwadraat), “*” is vermenigvuldigen en “/” is delen. Pas bovenaan de straal van de bol en de hoogte aan en voer het uit (dit voorbeeld rekent in cm).

De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)

Formule voor de inhoud van een bolsegment (met de straal van de bol en de hoogte)
V = πh²(3R − h)/3
V = \dfrac{1}{3}\pi h^{2}(3R - h)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <mi>V</mi>
    <mo>=</mo>
    <mfrac><mn>1</mn><mn>3</mn></mfrac>
    <mi>&#x3C0;</mi>
    <msup><mi>h</mi><mn>2</mn></msup>
    <mo>(</mo>
    <mn>3</mn><mi>R</mi>
    <mo>&#x2212;</mo>
    <mi>h</mi>
    <mo>)</mo>
  </mrow>
</math>
V = (1/3) pi h^2 (3R - h)
Pi*h^2*(3*R - h)/3
V := Pi*h^2*(3*R - h)/3;
V = pi*h^2*(3*R - h)/3;
V = (1/3)πh^2(3R - h)
Formule voor de straal van de bol \(R\) (met de straal van het grondvlak en de hoogte)
R = (h² + r²)/(2h)
R = \dfrac{h^{2} + r^{2}}{2h}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <mi>R</mi>
    <mo>=</mo>
    <mfrac>
      <mrow><msup><mi>h</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup></mrow>
      <mrow><mn>2</mn><mi>h</mi></mrow>
    </mfrac>
  </mrow>
</math>
R = (h^2 + r^2)/(2h)
(h^2 + r^2)/(2*h)
R := (h^2 + r^2)/(2*h);
R = (h^2 + r^2)/(2*h);
R = (h^2 + r^2)/(2h)
Formule voor de hoogte \(h\) (met de straal van het grondvlak en de straal van de bol; er zijn twee antwoorden)
h = R ± √(R² − r²)
h = R \pm \sqrt{R^{2} - r^{2}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <mi>h</mi>
    <mo>=</mo>
    <mi>R</mi>
    <mo>&#xB1;</mo>
    <msqrt>
      <mrow>
        <msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup>
        <mo>&#x2212;</mo>
        <msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
      </mrow>
    </msqrt>
  </mrow>
</math>
h = R +- sqrt(R^2 - r^2)
Solve[r^2 + (R - h)^2 == R^2, h]
solve(r^2 + (R - h)^2 = R^2, h);
h = [R - sqrt(R^2 - r^2), R + sqrt(R^2 - r^2)];
h = R ± √(R^2 - r^2)
Formule voor de straal \(r\) van het grondvlak (met de straal van de bol en de hoogte)
r = √(2Rh − h²)
r = \sqrt{2Rh - h^{2}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <mi>r</mi>
    <mo>=</mo>
    <msqrt>
      <mrow>
        <mn>2</mn><mi>R</mi><mi>h</mi>
        <mo>&#x2212;</mo>
        <msup><mi>h</mi><mn>2</mn></msup>
      </mrow>
    </msqrt>
  </mrow>
</math>
r = sqrt(2Rh - h^2)
Sqrt[2*R*h - h^2]
r := sqrt(2*R*h - h^2);
r = sqrt(2*R*h - h^2);
r = √(2Rh - h^2)

Zo laat je ChatGPT  de berekening doen

Je bent een assistent voor rekenen en wiskunde. Voer de volgende berekening uit door echt Python-code te draaien en baseer je antwoord alleen op de getallen uit het resultaat van de uitvoering (niet uit je hoofd rekenen en niet gokken).

Een bolsegment is afgesneden van een bol met een straal van 2 cm, zodat de hoogte vanaf de top 1 cm is.
Bereken de volgende waarden:
1. De inhoud van dit bolsegment in cm³ (V = π × h² × (3R − h) ÷ 3)
2. De straal van de snijcirkel (het grondvlak) in cm (r = √(2Rh − h²))

Geef de formules die je hebt gebruikt en de getallen uit het resultaat van de uitvoering weer.

Zo werkt het
  1. 1
    Vul je getallen in
    Typ de getallen waarmee je wilt rekenen in de invoervelden
  2. 2
    Bereken
    Klik op de knop “Berekenen”
  3. 3
    Bekijk het resultaat
    Het resultaat verschijnt meteen. Op dezelfde pagina vind je ook de uitwerking van de berekening en de uitleg van de formule
  Kenmerken van DataChef
Eenvoudig en gratis
Onbeperkt gratis converteren
Geen voorkennis nodig – intuïtieve en eenvoudige bediening
Geen registratie nodig
Direct te gebruiken
Zonder persoonlijke gegevens op te geven
Veilig en betrouwbaar
Sterk versleutelde verbinding (SSL)
Bestand wordt automatisch verwijderd zodra je op "Downloaden" klikt
Snel
Snelle laadtijden en snelle conversie
Zonder watermerk
Geen watermerk
Geen bronvermelding vereist
Commercieel gebruik toegestaan
Gratis voor commercieel gebruik
Geen toestemming vooraf nodig