Vul de buitendiameter, de binnendiameter en de lengte van de buis in. Naast de inhoud van de wand van de buis (het materiaal) krijg je de inhoud van de buitenste cilinder, de inhoud van de holte en omrekeningen naar andere eenheden.
Inhoudsopgave
-
Wat je op deze pagina kunt doen
-
Waarvoor is deze berekening handig?
-
Zo werkt het
-
Formules en figuren
-
Symbolen en begrippen
-
Handig om vooraf te weten
-
Berekenen met Excel
-
Berekenen met Google Spreadsheets
-
Berekenen met Python
-
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
-
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
-
Kenmerken van DataChef
-
Gerelateerde functies
-
Alle rekenmachines van NumberChef
Wat je op deze pagina kunt doen
- Vul alleen de buitendiameter, de binnendiameter en de lengte in en je ziet meteen de inhoud van de buis zelf (de wand van de buis, dus het materiaal)
- Je ziet ook de inhoud van de buitenste cilinder en de inhoud van de holte binnenin (hoeveel water of andere vloeistof er in de buis past)
- Het geeft de exacte waarde met \(\pi\) erin (bijvoorbeeld \(900\pi\)) en rekent de inhoud om naar liter en m³
- Het resultaat wordt ook als 3D-figuur getoond die je door te slepen kunt draaien om de vorm te bekijken
- Een heldere uitleg van de formules en formules om te kopiëren voor Excel, Google Spreadsheets en Python vind je ook op deze pagina
Waarvoor is deze berekening handig?
Een gewone steigerbuis van staal heeft een buitendiameter van 48,3 mm en een wanddikte van 3,2 mm (dus een binnendiameter van 41,9 mm). Voor 1 m (100 cm) is de inhoud van de wand \(\pi \times (2{,}415^2 - 2{,}095^2) \times 100 \approx 453\,\mathrm{cm^3}\). Staal heeft een dichtheid van ongeveer 7,85 g/cm³, dus het gewicht is ongeveer 3,6 kg per meter (leveranciers geven ongeveer 3,6 kg/m op).
Zo kun je met getallen controleren hoeveel buizen je kunt dragen en of ze in de auto passen, voordat je iets optilt.
De inhoud van de holte in de leiding van de boiler of de cv-ketel naar de kraan is de hoeveelheid koud water die wegloopt voordat het warme water er is. Bij een koperen leiding van 15 mm (met een binnendiameter van ongeveer 13 mm, dus een binnenstraal van 0,65 cm) van 10 m (1.000 cm) is de holte \(\pi \times 0{,}65^2 \times 1000 \approx 1.327\,\mathrm{cm^3}\), dus ongeveer 1,3 liter.
Hoe langer de leiding in een huis, hoe meer water je kwijt bent met wachten. Deze formule zet die dagelijkse ervaring om in een getal.
Als je buis koopt in de bouwmarkt of online, kun je het gewicht schatten als “inhoud van de wand × dichtheid van het materiaal”. Bij een PVC-buis met een buitendiameter van 32 mm en een binnendiameter van 25 mm is de inhoud van de wand voor 2 m \(\pi \times (1{,}6^2 - 1{,}25^2) \times 200 \approx 627\,\mathrm{cm^3}\). Hard PVC heeft een dichtheid van ongeveer 1,4 g/cm³, dus het gewicht is ongeveer 0,9 kg.
Zo kun je voordat je bestelt controleren of je het mee naar huis kunt nemen en onder welk verzendtarief het valt.
Betonnen buizen onder de weg, zoals rioolbuizen, worden ontworpen en gemaakt door met deze formule de hoeveelheid beton te berekenen. Bij een buis met een binnendiameter van 1 m, een wanddikte van 9 cm en een lengte van 2,4 m is de inhoud van de wand \(\pi \times (0{,}59^2 - 0{,}5^2) \times 2{,}4 \approx 0{,}74\,\mathrm{m^3}\). Vermenigvuldig je dat met de dichtheid van beton (ongeveer 2,3 tot 2,4 ton/m³), dan weegt één stuk ongeveer 1,7 tot 1,8 ton.
Het kiezen van een kraan en het plannen van het transport beginnen bij zo’n inhoudsberekening.
Buizen van rvs of koper worden vaak per gewicht geprijsd, dus een offerte is “inhoud van de wand × dichtheid × prijs per kilo”. Een rvs-buis met een buitendiameter van 6 cm, een binnendiameter van 5 cm en een lengte van 50 cm heeft een wandinhoud van \(\pi \times (3^2 - 2{,}5^2) \times 50 \approx 432\,\mathrm{cm^3}\) en weegt bij een dichtheid van 7,9 g/cm³ ongeveer 3,4 kg.
Met deze formule kun je de materiaalkosten uit de afmetingen schatten terwijl het onderdeel nog wordt ontworpen.
Formules en figuren
Symbolen en begrippen
Symbolen
| \(V\) | vee | Een veelgebruikt symbool voor inhoud, van de beginletter van “volume”. Op deze pagina is het de inhoud van de buis (de wand van de buis) die je wilt vinden. |
| \(V_1\) | vee een | De inhoud van de buitenste cilinder, alsof de buis helemaal massief was. |
| \(V_2\) | vee twee | De inhoud van de holte (de binnenste cilinder). Het is hoeveel water of lucht er in de buis past. |
| \(d_1\) | d een | De buitendiameter, de diameter van de buitenkant van de buis. In catalogi en op tekeningen wordt de maat van een buis meestal gegeven als buitendiameter en binnendiameter. |
| \(d_2\) | d twee | De binnendiameter, de diameter van het gat in de buis. Hij is gelijk aan de buitendiameter min twee keer de wanddikte. |
| \(r_1\) | er een | De buitenstraal, de helft van de buitendiameter (\(r_1 = d_1 \div 2\)). |
| \(r_2\) | er twee | De binnenstraal, de helft van de binnendiameter (\(r_2 = d_2 \div 2\)). |
| \(l\) | el | De lengte van de buis, van de beginletter van “lengte”. Ze speelt dezelfde rol als de hoogte van een rechtopstaande cilinder. |
| \(\pi\) | pi | Het getal dat aangeeft hoeveel keer de omtrek van een cirkel de diameter is, ongeveer 3,14159. Het komt voor in elke berekening met cirkels en cilinders. |
| \(r^2\) | r kwadraat | Het getal \(r\) met zichzelf vermenigvuldigd (\(r \times r\)). De kleine 2 rechtsboven is een exponent die zegt: “neem het twee keer als factor”. |
| \(\mathrm{cm^3}\) | kubieke centimeter | Een eenheid van inhoud. Een kubus met ribben van 1 cm heeft een inhoud van 1 cm³. Precies 1.000 cm³ is 1 liter en 1.000.000 cm³ is 1 m³. |
Begrippen
| buis | Een cilinder met een gat dat er doorheen loopt (ook wel pijp genoemd). Waterleidingen, gasleidingen en steigerbuizen voeren water of gas af of dienen als frame. In de wiskunde is het een holle cilinder. |
| cilinder | Een lichaam met een cirkelvormig grondvlak dat met dezelfde dikte recht doorloopt, zoals een blik frisdrank of de kartonnen koker in een rol keukenpapier. |
| inhoud (volume) | De hoeveelheid ruimte die een lichaam inneemt, uitgedrukt in een getal. Je meet haar met het aantal eenheidskubussen (zoals kubussen van 1 cm³) dat erin past. |
| grondvlak | Het vlak onderaan een lichaam, en ook de oppervlakte daarvan. Bij een cilinder is het de cirkel van het grondvlak (π × straal in het kwadraat) en de inhoud is de oppervlakte van het grondvlak × hoogte. |
| pi | Het getal dat aangeeft hoeveel keer de omtrek (de afstand rond een cirkel) de diameter is. Het is ongeveer 3,14159 en wordt geschreven met het symbool \(\pi\). |
| holte | De lege ruimte binnenin. Een buis is een holle cilinder, dus hij is lichter en heeft minder materiaal nodig dan een massieve staaf van dezelfde dikte. |
Handig om vooraf te weten
Dit is handig om te weten, zodat je de berekening op deze pagina echt begrijpt en niet alleen op de knop drukt.
| Straal en diameter (groep 5, 8-9 jaar) |
|
| Oppervlakte van een cirkel (groep 8 en klas 1, 11-13 jaar) |
|
| Inhoud van een cilinder (groep 8 en klas 1-2, 11-14 jaar) |
|
| Machten en exponenten (klas 1, 12-13 jaar) |
|
| Vermenigvuldigen en delen met kommagetallen (groep 6-7, 9-11 jaar) |
|
Berekenen met Excel
| Buitendiameter d1 | 10 |
| Binnendiameter d2 | 8 |
| Lengte l | 100 |
| Inhoud van de buis | =PI()*(B1^2-B2^2)/4*B3 |
| Buitenstraal r1 | 5 |
| Binnenstraal r2 | 4 |
| Lengte l | 100 |
| Inhoud van de buitenste cilinder V1 | =PI()*B1^2*B3 |
| Inhoud van de holte V2 | =PI()*B2^2*B3 |
| Inhoud van de buis V | =B4-B5 |
| Straal van het grondvlak r | 5 |
| Hoogte h | 100 |
| Inhoud van de cilinder | =PI()*B1^2*B2 |
| Diameter d | 10 |
| Straal r | =B1/2 |
“PI()” is de Excel-functie die π (ongeveer 3,14159) geeft, “^” is een macht (hoe vaak je vermenigvuldigt), “*” is vermenigvuldigen en “/” is delen.
In de eerste tabel toont B4 bijvoorbeeld ongeveer 2827,43 (in cm³, omdat je cm hebt ingevuld). In de tweede tabel is V1 ongeveer 7853,98, V2 ongeveer 5026,55 en V ongeveer 2827,43, hetzelfde antwoord als bij de eerste tabel. Vervang de getallen door de afmetingen van je eigen buis en je bent klaar.
Berekenen met Google Spreadsheets
| Buitendiameter d1 | 10 |
| Binnendiameter d2 | 8 |
| Lengte l | 100 |
| Inhoud van de buis | =PI()*(B1^2-B2^2)/4*B3 |
| Buitenstraal r1 | 5 |
| Binnenstraal r2 | 4 |
| Lengte l | 100 |
| Inhoud van de buitenste cilinder V1 | =PI()*B1^2*B3 |
| Inhoud van de holte V2 | =PI()*B2^2*B3 |
| Inhoud van de buis V | =B4-B5 |
| Straal van het grondvlak r | 5 |
| Hoogte h | 100 |
| Inhoud van de cilinder | =PI()*B1^2*B2 |
| Diameter d | 10 |
| Straal r | =B1/2 |
Berekenen met Python
import math
outer_diameter = 10 # buitendiameter (in dit voorbeeld in cm)
inner_diameter = 8 # binnendiameter (zelfde eenheid als de buitendiameter)
length = 100 # lengte
outer_radius = outer_diameter / 2 # buitenstraal
inner_radius = inner_diameter / 2 # binnenstraal
outer_volume = math.pi * outer_radius ** 2 * length # inhoud van de buitenste cilinder
inner_volume = math.pi * inner_radius ** 2 * length # inhoud van de holte (binnenste cilinder)
pipe_volume = outer_volume - inner_volume # inhoud van de buis (de wand)
print(f"Inhoud buitenste cilinder: {outer_volume} cm3")
print(f"Inhoud holte: {inner_volume} cm3")
print(f"Inhoud buis: {pipe_volume} cm3")
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
V = V₁ − V₂
V = V_{1} - V_{2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<msub><mi>V</mi><mn>1</mn></msub>
<mo>−</mo>
<msub><mi>V</mi><mn>2</mn></msub>
</mrow>
</math>
V = V_1 - V_2
v1 - v2
V := V1 - V2;
V = V1 - V2;
V = V_1 - V_2
V = π × r² × h
V = \pi r^{2} h
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<mi>π</mi>
<msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
<mi>h</mi>
</mrow>
</math>
V = pi r^2 h
Pi*r^2*h
V := Pi*r^2*h;
V = pi*r^2*h;
V = πr^2h
V = π × (r₁² − r₂²) × l
V = \pi (r_1^{2} - r_2^{2}) l
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<mi>π</mi>
<mo>(</mo>
<msup><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub><mn>2</mn></msup>
<mo>−</mo>
<msup><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub><mn>2</mn></msup>
<mo>)</mo>
<mi>l</mi>
</mrow>
</math>
V = pi (r_1^2 - r_2^2) l
Pi*(r1^2 - r2^2)*l
V := Pi*(r1^2 - r2^2)*l;
V = pi*(r1^2 - r2^2)*l;
V = π(r_1^2 - r_2^2)l
r = d ÷ 2
r = \frac{d}{2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>r</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>d</mi><mn>2</mn></mfrac>
</mrow>
</math>
r = d / 2
d/2
r := d/2;
r = d/2;
r = d/2
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
Je bent een rekenassistent voor wiskunde. Voer de volgende berekening uit door echt Python-code uit te voeren en baseer je antwoord alleen op de getallen uit het resultaat van de uitvoering (geef geen antwoord uit het hoofd of op basis van een gok). Een buis (een holle cilinder) heeft een buitendiameter van 10 cm, een binnendiameter van 8 cm en een lengte van 100 cm. Bereken de volgende waarden: 1. De inhoud van de buitenste cilinder in cm³ 2. De inhoud van de holte (binnenste cilinder) in cm³ 3. De inhoud van de buis (de wand) in cm³ Laat de gebruikte formules en de getallen uit het resultaat van de uitvoering zien.
Zo werkt het
-
1Vul je getallen inTyp de getallen waarmee je wilt rekenen in de invoervelden
-
2BerekenKlik op de knop “Berekenen”
-
3Bekijk het resultaatHet resultaat verschijnt meteen. Op dezelfde pagina vind je ook de uitwerking van de berekening en de uitleg van de formule
Kenmerken van DataChef
Geen voorkennis nodig – intuïtieve en eenvoudige bediening
Zonder persoonlijke gegevens op te geven
Bestand wordt automatisch verwijderd zodra je op "Downloaden" klikt
Geen bronvermelding vereist
Geen toestemming vooraf nodig