ครึ่งทรงกลม

ครึ่งทรงกลม หมายถึงครึ่งหนึ่งของทรงกลม มักใช้ลักษณนามเป็น "ซีก"

การตัดแบ่งทรงกลมตามวงกลมใหญ่ ได้เป็นครึ่งทรงกลม 2 ซีกขนาดเท่ากัน

โดมรูปครึ่งทรงกลมที่โกลกุมบัซมองจากด้านใน

หากเป็นทรงกลมโดยสมบูรณ์จะมีสมมาตร ดังนั้นหากตัดแบ่งครึ่งโดยตัดผ่านศูนย์กลางมวลแล้ว ไม่ว่าจะแบ่งครึ่งอย่างไรก็จะได้ครึ่งทรงกลม 2 ซีกที่มีปริมาตรเท่ากันเสมอ

ส่วนหลังคาของสิ่งก่อสร้างบางชนิดเช่นโดม สถูป อิกลู ฯลฯ อาจมีการทำโครงสร้างเป็นรูปครึ่งทรงกลม

ชื่อเรียก

"ครึ่งทรงกลม" ในภาษาอังกฤษใช้คำว่า hemisphere ซึ่งมีที่มาจากภาษาละตินคำว่า hemisphaerium ซึ่งยังมาจากภาษากรีกโบราณคำว่า ἡμισφαίριον (hēmisphaírion) อีกที โดยคำว่า ἡμι- (hēmi-) หมายถึง "ครึ่ง" และ σφαῖρα (sphaîra) หมายถึง "ทรงกลม"

คำว่า hemisphere นั้นอาจหมายถึงครึ่งของทรงกลมทั่ว ๆ ไป แต่นอกจากนั้นแล้วยังมักใช้เรียกครึ่งของทรงกลมดาวโลกหรือดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์อื่น ๆ รวมไปถึงซีกของทรงกลมท้องฟ้าด้วย นอกจากนี้แล้วก็ยังอาจใช้เรียกซีกของสมองด้วย

อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริงแล้วทั้งโลกและดาวเคราะห์ต่าง ๆ ไม่ใช่ทรงกลมโดยสมบูรณ์แต่มีความแป้นเนื่องจากการหมุนรอบตัวเอง กล่าวคือเส้นผ่านศูนย์กลางในแนวนอนจะยาวกว่าแนวตั้งเล็กน้อย ดังนั้นจริง ๆ จึงต้องเรียกว่าเป็นทรงรี (ellipsoid) และครึ่งของทรงรีอาจเรียกว่า "ครึ่งทรงรี" (hemiellipsoid) แต่ถึงอย่างนั้นก็ยังมีการใช้คำว่า hemisphere เรียกซีกโลกกันโดยทั่วไป

ในภาษาจีนนั้น ครึ่งทรงกลมใช้อักษรว่า 半球 (โดยอักษร 半 หมายถึง "ครึ่ง" และอักษร 球 หมายถึง "ทรงกลม") ซึ่งอ่านแบบจีนกลางว่า "ป้านฉิว" (พินอิน: bànqiú) อ่านแบบกวางตุ้งว่า "ปุนเข่า" (ยฺหวิดเพ็ง: bun3 kau4) อ่านแบบแต้จิ๋วว่า "ปั๊วกิ๊ว" (: buan3 giu5) นอกจากนี้คำนี้ยังใช้ในภาษาญี่ปุ่นด้วย โดยอ่านว่า "ฮังกิว" (ฮิรางานะ: はんきゅう) และใช้ในภาษาเกาหลี อ่านว่า "พันกู" (ฮันกึล: 반구) และในภาษาเวียดนาม อ่านว่า "บ๊านเกิ่ว" (จื๋อโกว๊กหงือ: bán cầu)

ท้องฟ้า

ภาพถ่ายครึ่งทรงกลมท้องฟ้า

ท้องฟ้าเป็นตัวอย่างของครึ่งทรงกลมที่พบได้ในชีวิตประจำวัน เมื่อเราอยู่ในที่โล่ง ๆ ไม่มีสิ่งก่อสร้างหรือภูมิประเทศบดบังเช่นกลางทะเลหรือทะเลทราย จะเห็นท้องฟ้าเป็นครึ่งทรงกลมโอบล้อมไปทั่วโดยมีตัวเราเป็นศูนย์กลาง

ในทางดาราศาสตร์มักใช้ระบบพิกัดศูนย์สูตรเพื่ออธิบายตำแหน่งของวัตถุท้องฟ้าบนครึ่งทรงกลมท้องฟ้าที่มองเห็น โดยความสูงแสดงด้วยมุมเงย และทิศทางเหนือใต้ออกตกแสดงด้วยมุมทิศ ค่ามุมเงยจะต่ำสุดเป็น 0 องศาที่ขอบฟ้า และสูงสุดที่ 90 องศาที่จุดจอมฟ้า

การถ่ายภาพครึ่งทรงกลมท้องฟ้าทั้งหมดอาจทำได้โดยใช้เลนส์ตาปลาเพื่อให้ได้ขอบเขตภาพเป็นมุมกว้าง

คณิตศาสตร์

ปริมาตร ${\displaystyle V}$ ของครึ่งทรงกลมคำนวณได้โดย

${\displaystyle V={\frac {2}{3}}\pi r^{3}}$

เมื่อ ${\displaystyle r}$ คือรัศมีของครึ่งทรงกลม

ส่วนพื้นที่ผิวของครึ่งทรงกลมจะเท่ากับ

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

อย่างไรก็ตาม หากรวมพื้นที่ส่วนรอยตัดซึ่งเป็นวงกลมไปด้วยก็จะได้เป็น

${\displaystyle V=2\pi r^{2}+\pi r^{2}=3\pi r^{2}}$

ครึ่งทรงกลมที่มีความสำคัญ

• ซีกโลก อาจแบ่งออกเป็น:
  • ซีกโลกตะวันออก
  • ซีกโลกตะวันตก
  • ซีกโลกเหนือ
  • ซีกโลกใต้
  • ซีกโลกพื้นดิน
  • ซีกโลกพื้นน้ำ
• ซีกของทรงกลมท้องฟ้า อาจแบ่งเป็น:
  • ซีกท้องฟ้าเหนือ
  • ซีกท้องฟ้าใต้
• ซีกสมอง

อ้างอิง

1. hemisphere - Wiktionary
2. ἡμισφαίριον - Wiktionary
3. hemiellipsoid - Wiktionary
4. 半球 - 维基词典，自由的多语言词典
5. Volume of Hemisphere - Formula, Definition, Examples
6. Surface Area of a Hemisphere - Total and Curved Surface Formula