Pappos-Guldins regel

Inom matematiken är Pappus-Guldins regel (även känd som Guldins sats, Pappus centroidsats och Pappus-Guldins sats) en av två relaterade satser som används för att beräkna ytan respektive volymen för en rotationssymmetrisk kropp.

Satserna är uppkallade efter Pappos av Alexandria och Paul Guldin.

Om en plan kurva med längden s roterar kring en i planet belägen axel, som ej skär kurvan, uppstår en rotationsyta med arean

A = kurvans längd × tyngdpunktens väg, eller

${\displaystyle A=\alpha \,s\cdot r_{tp}}$

där ${\displaystyle r_{\text{tp}}}$ är det vinkelräta avståndet från kurvans tyngdpunkt till rotationsaxeln och där ${\displaystyle \alpha }$ är rotationen i radianer med ${\displaystyle \alpha \leq 2\pi }$

Exempel:

Arean av en torus med den mindre radien r och den större radien R, är

${\displaystyle A=2\pi \,2\pi r\,R=4\pi ^{2}\,rR}$

Då ett plant ytstycke med arean A, roterar kring en axel i samma plan, som ej skär ytan, uppstår en rotationskropp med volymen

V = ytans storlek × tyngdpunktens väg, eller

${\displaystyle V=\alpha \,A\cdot r_{tp}}$

där ${\displaystyle r_{\text{tp}}}$ är det vinkelräta avståndet från ytans tyngdpunkt till rotationsaxeln och ${\displaystyle \alpha }$ är rotationen i radianer med ${\displaystyle \alpha \leq 2\pi }$

Exempel:

Volymen av en torus med den mindre radien r och den större radien R, är

${\displaystyle V=2\pi \,r^{2}\pi \,R=2\pi ^{2}\,R\,r^{2}}$

Reglerna kan generaliseras för godtyckliga kurvor och former under lämpliga antaganden.^[1]

• Wikimedia Commons har media som rör Pappos-Guldins regel.
  Bilder & media

• Weisstein, Eric W., "Pappus's Centroid Theorem", MathWorld. (engelska)