深奥的树干体积计算方法

时间:2023-11-16 15:29:02

在实际生活中,我们经常需要知道大树的体积是多少,一共有多少立方米的木材;大树有多重,要采用什么方法把它运走,是大车还是小车?这两个问题比测量大树的高度要难多了。而且,一直到现在也没有找到一种很好的方法,对这两个问题进行精确的计算。即便是一棵已经砍伐并倒在地上的树干,我们也很难计算出它精确的体积数值,只能得到一个近似值。

这是因为,即便是一段非常平整、没有任何凹凸的树干,也不可能像圆柱体或者圆锥体那样用公式计算出体积来。我们知道,树干的形状不是圆柱体,也不是圆锥体,而是上端细一些,下端粗一些。

深奥的树干体积计算方法

所以,要想精确得到树干的体积,只能利用积分进行计算。有的人可能觉得这太小题大做了,这么简单的一个问题,竟然要用到高等数学的知识?是的,在我们的日常生活中,很多现象并不是仅仅用初等数学就可以解答的,有时候必须用高等数学才能解释清楚。利用初等几何学的知识,我们可以精确计算出某个恒星或者行星的体积,但是如果要想计算一段木材的体积或者一个啤酒桶的容积,只用初等几何学是办不到的,要用到解析几何和积分运算。在本,我们不会涉及有关高等数学的知识,所以,虽然得不到树干的精确体积,但是我们可以估计出一个大概的数值。

在计算的时候,我们根据树干的形状,把它近似成圆台或者圆锥。如果树干的形状比较尖,也就是跟树梢连在一起,那我们就把它看成一个圆锥;如果树干是大树下面的一段,我们就把它看成一个圆台;如果树干比较短,我们还可以把它看成是一个圆柱体。这样的话,我们就可以很容易地利用初等几何学中的知识进行计算了。说到这里,有的读者可能会问,有没有一种方法,或者说,有没有一个通用的公式,对树干的体积进行计算呢?如果有的话,直接利用这个公式进行计算,就简单多了,根本不用考虑树干的形状,不用管它是圆柱、圆锥,还是圆台!