直方体の縦・横・高さを入力してください。表面積((縦 × 横 + 縦 × 高さ + 横 × 高さ) × 2)と、m²・cm²の単位換算も表示します。
このページでできること
- 縦・横・高さの3つの長さを入れるだけで、直方体の表面積(6つの面の面積の合計)がその場でわかります
- 面積の単位換算も同時に表示します(cmで入力したときのm²、mで入力したときのcm²)
- 計算結果は3Dの図形でも表示され、マウスのドラッグでぐるっと回して「どの面を合計したのか」を確かめられます
- 式のやさしい解説・Excel/Googleスプレッドシート/Python用のコピペ数式・計算ドリル(演習問題)もこのページにまとまっています
この計算は何の役に立つ?
縦20cm、横30cm、高さ10cmの箱を包むなら、箱の表面積は \((20 \times 30 + 20 \times 10 + 30 \times 10) \times 2 = 2200\,\mathrm{cm^2}\) です。
実際の包装紙は折り込みや重なりの分が必要なので、表面積の1.3〜1.5倍くらいを目安に用意すると安心です。「持っている紙で足りるか」を買う前に判断できるのは、この計算のおかげです。
通販でよく使われる宅配100サイズ相当の箱(縦31cm、横43cm、高さ24cm)に使われる板の面積は、表面積として \((31 \times 43 + 31 \times 24 + 43 \times 24) \times 2 = 6218\,\mathrm{cm^2}\)、約0.62m²です(実際はのりしろの分が加わります)。
何万箱も作るメーカーでは、表面積のわずかな差が材料費に直結するため、「同じ体積でも表面積が小さい寸法」を探す設計が日常的に行われています。
縦(奥行き)3.6m、横2.7m、高さ2.4mの直方体とみなした部屋で、壁4面と天井を塗るなら、塗装面積は壁 \((3.6 + 2.7) \times 2 \times 2.4 = 30.24\,\mathrm{m^2}\) + 天井 \(3.6 \times 2.7 = 9.72\,\mathrm{m^2}\) で約40m²です(床は塗らないので表面積から床の分を除いた形。実際はここから窓やドアの面積を引きます)。
ペンキの缶には「1回塗りで◯m²分」という目安が書かれているので、塗装面積がわかれば必要な缶数を買う前に計算できます。
熱は表面から出入りするため、逃げる熱の量はおおよそ表面積に比例します。縦35cm、横60cm、高さ35cmのクーラーボックスなら、外気と接する面積は表面積として \((35 \times 60 + 35 \times 35 + 60 \times 35) \times 2 = 10850\,\mathrm{cm^2}\)、約1.1m²もあります。
同じ体積なら表面積が小さい(立方体に近い)形ほど保冷に有利、家電や建物の断熱材の必要量も表面積で決まる——といった判断の土台になる計算です。
メッキや塗装の加工賃は「処理する表面積」を基準に決められることが多く、見積もりの第一歩が表面積の計算です。縦10cm、横5cm、高さ2cmの板状の部品なら、表面積は \((10 \times 5 + 10 \times 2 + 5 \times 2) \times 2 = 160\,\mathrm{cm^2}\) です。
この部品を1000個メッキするなら合計16m²分の処理になる、というように、生産計画や薬品の使用量の計算にもそのままつながります。
式と図
用語・記号の解説
記号
| \(S\) | エス | 面積を表すのによく使われる記号。このページでは直方体の表面積を表します。英語の surface area(表面積)や square(四角)を連想して覚えると便利です。 |
| \(l\) | エル | 縦の長さ(奥行き)。英語の length(長さ)の頭文字です。 |
| \(w\) | ダブリュー | 横の長さ。英語の width(幅)の頭文字です。 |
| \(h\) | エイチ | 高さ。英語の height(高さ)の頭文字です。 |
| \(S_1\) | エスいち | 底面積(底の長方形の面積)。このページでは \(S_1 = l \times w\) です。表面積の \(S\) と区別するために、番号を付けて表しています。 |
| \(L\) | エル(大文字) | 底面の周りの長さ(周の長さ)。底面が縦 \(l\)・横 \(w\) の長方形なら \(L = (l + w) \times 2\) です。 |
| \(\mathrm{cm^2}\) | 平方センチメートル | 面積の単位。1辺1cmの正方形の面積が1cm²です。読み方は「へいほうセンチメートル」で、体積のcm³(立方センチメートル)と区別します。 |
| \(\mathrm{m^2}\) | 平方メートル | 面積の単位。1辺1mの正方形の面積が1m²です。\(1\,\mathrm{m^2} = 10000\,\mathrm{cm^2}\) の関係があります。 |
用語
| 直方体 | ちょくほうたい | 6つの面がすべて長方形(正方形が混ざってもよい)でできた箱の形。ティッシュ箱・レンガ・水槽など、身の回りで一番多い立体です。 |
| 表面積 | ひょうめんせき | 立体の表面全体の面積。直方体なら6つの面の面積をすべて足したものです。「包む・塗る・貼る」量を考えるときに使います。 |
| 展開図 | てんかいず | 立体を切り開いて平らに広げた図。直方体の展開図は長方形6枚からできていて、その面積の合計が表面積です。 |
| 底面積 | ていめんせき | 立体の底の面の面積。直方体なら底の長方形の面積(縦 × 横)です。表面積では「底とふたの2枚分」として2倍して使います。 |
| 側面積 | そくめんせき | 立体の横周りの面の面積の合計。角柱では展開すると1枚の長方形になるので、「底面の周りの長さ × 高さ」で求められます。 |
| 角柱 | かくちゅう | 底面が多角形で、それが同じ形のまままっすぐ積み上がった立体。直方体は「底面が長方形の四角柱」で、角柱の一種です。 |
| 単位換算 | たんいかんさん | 同じ量を別の単位で表し直すこと。面積の場合、長さの換算率(1m=100cm)の2乗が面積の換算率(1m²=10000cm²)になるのがポイントです。 |
前提として理解しておくといいこと
このページの計算を「意味がわかって」使えるようになるために、前提として理解しておくといいことをまとめました。
| 掛け算と足し算の混じった計算(小学2〜4年) |
|
| 長方形の面積(小学4年) |
|
| 直方体と立方体・展開図(小学4年) |
|
| 角柱の表面積(中学1年) |
|
| 小数の掛け算(小学5年) |
|
Excelで計算する方法
| 縦の長さ | 20 |
| 横の長さ | 30 |
| 高さ | 10 |
| 直方体の表面積 | =(B1*B2+B1*B3+B2*B3)*2 |
| 縦の長さ | 20 |
| 横の長さ | 30 |
| 高さ | 10 |
| 底面積 | =B1*B2 |
| 底面の周りの長さ | =(B1+B2)*2 |
| 側面積 | =B5*B3 |
| 直方体の表面積 | =B4*2+B6 |
| cm²で表した表面積 | 2200 |
| m²で表した表面積 | =B1/10000 |
数式の中の「B1」「B2」は「そのセルに入っている数値を使う」という意味で、「*」は掛け算、「/」は割り算、「+」は足し算の記号です。
例えば1つ目の表なら、B4に (20 × 30 + 20 × 10 + 30 × 10) × 2 = 2200 と表示されます(cmで入力したのでcm²)。2つ目の表はB7に同じ2200、3つ目の表はB2に0.22(m²)が出ます。入力欄の数値を自分の長さに書き換えるだけで使えます。
Googleスプレッドシートで計算する方法
| 縦の長さ | 20 |
| 横の長さ | 30 |
| 高さ | 10 |
| 直方体の表面積 | =(B1*B2+B1*B3+B2*B3)*2 |
| 縦の長さ | 20 |
| 横の長さ | 30 |
| 高さ | 10 |
| 底面積 | =B1*B2 |
| 底面の周りの長さ | =(B1+B2)*2 |
| 側面積 | =B5*B3 |
| 直方体の表面積 | =B4*2+B6 |
| cm²で表した表面積 | 2200 |
| m²で表した表面積 | =B1/10000 |
Pythonで計算する方法
tate = 20 # 縦の長さ(この例ではcm)
yoko = 30 # 横の長さ(縦と同じ単位で)
takasa = 10 # 高さ(縦と同じ単位で)
# 直方体の表面積(3種類の面の面積の合計 × 2。この例ではcm2)
area = (tate * yoko + tate * takasa + yoko * takasa) * 2
area_m2 = area / 10000 # cmで入力した場合、m2に直した表面積
print(f"直方体の表面積: {area} cm2")
print(f"m2に直すと: {area_m2} m2")
数式記述言語(LaTeX等)での書き方(コピペ可)
S = (l × w + l × h + w × h) × 2
S = (l \times w + l \times h + w \times h) \times 2
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>l</mi>
<mo>×</mo>
<mi>w</mi>
<mo>+</mo>
<mi>l</mi>
<mo>×</mo>
<mi>h</mi>
<mo>+</mo>
<mi>w</mi>
<mo>×</mo>
<mi>h</mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
<mo>×</mo>
<mn>2</mn>
</mrow>
</math>
S = (l xx w + l xx h + w xx h) xx 2
2*(l*w + l*h + w*h)
S := 2*(l*w + l*h + w*h);
S = 2*(l*w + l*h + w*h);
S = (l × w + l × h + w × h) × 2
S = S₁ × 2 + L × h
S = S_1 \times 2 + L \times h
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<msub><mi>S</mi><mn>1</mn></msub>
<mo>×</mo>
<mn>2</mn>
<mo>+</mo>
<mi>L</mi>
<mo>×</mo>
<mi>h</mi>
</mrow>
</math>
S = S_1 xx 2 + L xx h
s1*2 + L*h
S := S1*2 + L*h;
S = S1*2 + L*h;
S = S_1 × 2 + L × h
S[m²] = S[cm²] ÷ 10000
S_{\mathrm{m^2}} = S_{\mathrm{cm^2}} \div 10000
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>S</mi><mrow><msup><mi mathvariant="normal">m</mi><mn>2</mn></msup></mrow></msub>
<mo>=</mo>
<msub><mi>S</mi><mrow><msup><mi mathvariant="normal">cm</mi><mn>2</mn></msup></mrow></msub>
<mo>÷</mo>
<mn>10000</mn>
</mrow>
</math>
S_(m^2) = S_(cm^2) -: 10000
sCm2/10000
sM2 := sCm2/10000;
s_m2 = s_cm2/10000;
S(m²) = S(cm²)/10000
ChatGPT に聞いて計算してもらう方法
あなたは算数・数学の計算アシスタントです。次の計算を、必ずPythonコードを実際に実行して行い、実行結果の数値だけを根拠に回答してください(暗算や推測で答えないでください)。 縦20cm、横30cm、高さ10cmの直方体のプレゼント箱があります。 次の値をそれぞれ求めてください。 1. この箱の表面積は何cm²か 2. その表面積をm²に直すといくつか 計算に使った式と、実行結果の数値を示してください。
計算ドリル(演習問題)
このページの式を、自分の手で計算できるようになるための演習問題です。
答えと解説は解答ページにあります。
使い方
-
1数値を入力計算したい数値を入力欄に入力します
-
2計算「計算する」ボタンを押します
-
3結果を確認計算結果がその場に表示されます。計算の考え方や式の解説も同じページで確認できます
DataChefの特徴
専門知識不要、直感的で簡単な操作
個人情報を登録することなく使用できます
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クレジット表記不要
商用利用許諾の連絡も不要です
