Сфероїд

Еліпсо́їд оберта́ння (сферо́їд) — фігура обертання в тривимірному просторі, яка сформувалась при обертанні еліпса навколо однієї з його головних осей.

Стиснений сфероїд

Витянутий сфероїд

Історія

Термін сфероїд для визначення двох варіантів еліпсоїда обертання ввів Архімед:

"Ми вважаємо наступне: якщо еліпс при збереженні нерухомою велику вісь обертається, повертаючись в первинне положення, то фігура, яку він охоплює, буде називатися витянутим сфероїдом. Якщо еліпс при збереженні нерухомою малу вісь обертається, повертаючись назад, то фігура, яку він охоплює, буде називатися сплюснутим сфероїдом."

Основні формули

• Площа поверхні:

${\displaystyle 2\pi a\left(a+{\frac {b^{2}}{\sqrt {a^{2}-b^{2}}}}\ln \left({\frac {a+{\sqrt {a^{2}-b^{2}}}}{b}}\right)\right)}$ (для стисненого)

${\displaystyle 2\pi a\left(a+{\frac {b^{2}}{\sqrt {b^{2}-a^{2}}}}\arcsin \left({\frac {\sqrt {b^{2}-a^{2}}}{b}}\right)\right)}$ (для видовженого)

• Об'єм:

${\displaystyle {\frac {4}{3}}\pi a^{2}b.\,\!}$

Тут ${\displaystyle o\!\varepsilon \,\!}$ - кутовий ексцентриситет:

${\displaystyle o\!\varepsilon =\arccos \left({\frac {b}{a}}\right)=2\arctan \left({\sqrt {\frac {a-b}{a+b}}}\right)\quad \mathrm {} ,\,\!}$ (стиснений)

${\displaystyle =\arccos \left({\frac {a}{b}}\right)=2\arctan \left({\sqrt {\frac {b-a}{b+a}}}\right)\quad \mathrm {}$ ;\,\!} (видовженого)

(sin(oε) часто описується як ексцентриситет, "e")

Див. також

• Сфероїд земний

Джерела

• Григорій Михайлович Фіхтенгольц. Курс диференціального та інтегрального числення. — 2025. — 2391 с.(укр.)
• Calculator: surface area of oblate spheroid
• Calculator: surface area of prolate spheroid