برای محاسبه حجم استوانهای که کرهای در آن محاط شده است، میتوانیم مراحل زیر را دنبال کنیم:
فرض کنید شعاع کره برابر \( r \) باشد. در این حالت:
### حجم کره:
حجم کره با شعاع \( r \) به صورت زیر محاسبه میشود:
\[ V_{\text{sphere}} = \frac{4}{3} \pi r^3 \]
### حجم استوانه:
در صورتی که کره در استوانه محاط شده باشد، قطر پایه استوانه باید برابر با قطر کره یعنی \( 2r \) و ارتفاع آن نیز برابر با قطر کره یعنی \( 2r \) باشد.
حجم استوانه با شعاع پایه \( r \) و ارتفاع \( 2r \) به صورت زیر محاسبه میشود:
\[ V_{\text{cylinder}} = \pi r^2 (2r) = 2 \pi r^3 \]
### نسبت حجم استوانه به حجم کره:
نسبت حجم استوانه به حجم کره برابر است با:
\[ \frac{V_{\text{cylinder}}}{V_{\text{sphere}}} = \frac{2 \pi r^3}{\frac{4}{3} \pi r^3} = \frac{2}{\frac{4}{3}} = \frac{2 \times 3}{4} = \frac{3}{2} \]
در نتیجه، حجم استوانه ۱٫۵ برابر (یا \(\frac{3}{2}\) برابر) حجم کره است.