Comment calculer le volume d'une sphère en C

Introduction

Dans ce labo (lab), vous allez apprendre à déterminer le volume d'une sphère en utilisant le langage de programmation C. Le labo se compose de deux étapes principales : lire le rayon de la sphère, puis calculer le volume en utilisant la formule V = (4.0/3.0) _ π _ r³. Vous allez créer un programme simple qui invite l'utilisateur à saisir le rayon, calcule le volume et affiche le résultat. À la fin de ce labo, vous aurez une meilleure compréhension des calculs géométriques et de leur implémentation en C.

Lire le rayon

Dans cette étape, vous allez apprendre à lire le rayon d'une sphère en utilisant le langage de programmation C. Nous allons créer un programme simple qui invite l'utilisateur à saisir le rayon et le stocke dans une variable.

Tout d'abord, créons un nouveau fichier C dans le répertoire ~/project :

cd ~/project
nano sphere_volume.c

Maintenant, écrivons le code pour lire le rayon :

#include <stdio.h>

int main() {
    // Declare a variable to store the radius
    double radius;

    // Prompt the user to enter the radius
    printf("Enter the radius of the sphere: ");

    // Read the radius from user input
    scanf("%lf", &radius);

    // Print the entered radius to confirm
    printf("Radius entered: %.2f\n", radius);

    return 0;
}

Exemple de sortie :

Enter the radius of the sphere: 5.5
Radius entered: 5.50

Décortiquons le code :

double radius; déclare une variable pour stocker le rayon sous forme de nombre à virgule flottante
printf() affiche une invite pour que l'utilisateur saisisse le rayon
scanf() lit l'entrée de l'utilisateur et la stocke dans la variable radius
%.2f formate la sortie pour afficher deux décimales

Compilons le programme :

gcc sphere_volume.c -o sphere_volume

Exemple de sortie :

labex@ubuntu:~/project$ gcc sphere_volume.c -o sphere_volume

Maintenant, vous pouvez exécuter le programme :

./sphere_volume

Calculer le volume = (4.0/3.0)PIr³

Dans cette étape, vous allez apprendre à calculer le volume d'une sphère en utilisant la formule mathématique V = (4.0/3.0) _ π _ r³. Nous allons modifier le programme précédent pour inclure le calcul du volume.

Ouvrez le fichier existant et mettez à jour le code :

cd ~/project
nano sphere_volume.c

Remplacez le code précédent par le suivant :

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    // Declare variables
    double radius, volume;

    // Constant for PI
    const double PI = 3.14159265358979323846;

    // Prompt the user to enter the radius
    printf("Enter the radius of the sphere: ");

    // Read the radius from user input
    scanf("%lf", &radius);

    // Calculate the volume using the sphere volume formula
    volume = (4.0 / 3.0) * PI * pow(radius, 3);

    // Print the radius and calculated volume
    printf("Radius: %.2f\n", radius);
    printf("Volume of the sphere: %.2f\n", volume);

    return 0;
}

Compilez le programme mis à jour :

gcc sphere_volume.c -o sphere_volume -lm

Exemple de sortie :

labex@ubuntu:~/project$ gcc sphere_volume.c -o sphere_volume -lm

Notez le flag -lm, qui lie la bibliothèque mathématique nécessaire pour la fonction pow().

Exécutez le programme :

./sphere_volume

Exemple de sortie :

Enter the radius of the sphere: 5.5
Radius: 5.50
Volume of the sphere: 696.46

Décortiquons les principales modifications :

Ajout de #include <math.h> pour utiliser la fonction pow()
Définition d'une constante PI pour les calculs
Utilisation de la formule volume = (4.0 / 3.0) * PI * pow(radius, 3)
pow(radius, 3) calcule r³
Affichage à la fois du rayon et du volume calculé

Afficher le volume

Dans cette étape finale, nous allons améliorer la mise en forme de la sortie pour rendre le calcul du volume plus présentable et convivial pour l'utilisateur.

Ouvrez le fichier existant :

cd ~/project
nano sphere_volume.c

Mettez à jour le code avec une meilleure mise en forme :

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    // Declare variables
    double radius, volume;

    // Constant for PI
    const double PI = 3.14159265358979323846;

    // Prompt the user to enter the radius
    printf("Sphere Volume Calculator\n");
    printf("------------------------\n");
    printf("Enter the radius of the sphere: ");

    // Read the radius from user input
    scanf("%lf", &radius);

    // Calculate the volume using the sphere volume formula
    volume = (4.0 / 3.0) * PI * pow(radius, 3);

    // Print formatted output
    printf("\nCalculation Results:\n");
    printf("-------------------\n");
    printf("Radius:        %.2f units\n", radius);
    printf("Volume:        %.2f cubic units\n", volume);

    // Additional descriptive output
    printf("\nNote: Volume is calculated using the formula V = (4/3) * π * r³\n");

    return 0;
}

Compilez le programme :

gcc sphere_volume.c -o sphere_volume -lm

Exemple de sortie lors de l'exécution du programme :

Sphere Volume Calculator
------------------------
Enter the radius of the sphere: 5.5

Calculation Results:
-------------------
Radius:        5.50 units
Volume:        696.46 cubic units

Note: Volume is calculated using the formula V = (4/3) * π * r³

Principales améliorations :

Ajout d'en-têtes descriptifs
Mise en forme de la sortie avec des unités
Inclusion d'une note sur la formule de calcul
Amélioration de la lisibilité des résultats

Exécutez le programme pour vérifier :

./sphere_volume

Résumé

Dans ce labo (lab), vous allez apprendre à lire le rayon d'une sphère à partir de l'entrée de l'utilisateur et à calculer son volume en utilisant la formule V = (4.0/3.0) _ π _ r³. Tout d'abord, vous allez déclarer une variable pour stocker le rayon et inviter l'utilisateur à saisir la valeur. Ensuite, vous allez calculer le volume de la sphère en utilisant la formule mathématique et la valeur constante de π. Enfin, vous allez afficher le volume calculé dans la console.

Calculer le volume d'une sphère en C

Introduction

Lire le rayon

Calculer le volume = (4.0/3.0)PIr³

Afficher le volume

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