Există mai multe formule pentru a calcula volumul de lemn rotund în metri cubi, în funcție de forma și informațiile disponibile despre trunchiul de copac.
1. Formula Frustum de con:
Această formulă este utilizată pentru trunchiuri de copac care pot fi aproximative ca un frustum de con (o parte dintr-un con tăiat la ambele capete).
V = (πh / 3) * (R1^2 + R2^2 + R1R2)
unde:
- V este volumul de lemn în metri cubi (mc)
- h este înălțimea trunchiului în metri (m)
- R1 este raza bazei mici a trunchiului în metri (m)
- R2 este raza bazei mari a trunchiului în metri (m)
Formula Frustum de con pentru calcularea volumului lemnului dintr-un trunchi de copac este utilizată în următoarele situații:
1. Trunchi neregulat: Dacă trunchiul are o formă neregulată, care nu poate fi aproximat cu ușurință ca un cilindru perfect, formula Frustum de con oferă o estimare mai precisă a volumului comparativ cu formula pentru cilindru. Trunchiurile de copaci tind să se îngusteze pe măsură ce se urcă spre vârf, iar forma lor se aseamană cu un frustum de con.
2. Diametre diferite la bază și vârf: Formula Frustum de con este necesară atunci când diametrul bazei mari (inferior) a trunchiului este diferit de diametrul bazei mici (superior). Această situație este frecventă la copaci, deoarece trunchiul se subțiază pe măsură ce crește înălțimea.
3. Precizie sporită: Dacă exactitatea estimării volumului este importantă, formula Frustum de con poate fi o alegere mai bună decât formula cilindrului, mai ales pentru trunchiuri neregulate. Deși ambele formule presupun anumite simplificări, Frustum de con ia în considerare variația diametrului pe înălțimea trunchiului, oferind o aproximare mai apropiată a volumului real.
Formula Cilindru: Formula pentru calculul volumului lemnului rotund (metri cubi):
Formula cilindrului este utilizată în următoarele situații:
- Trunchi relativ drept: Atunci când trunchiul are un diametru relativ constant pe lungimea sa și se poate aproxima ca un cilindru, formula cilindrului este mai simplă de utilizat și poate oferi o estimare suficient de precisă a volumului lemnului.
- Nevoie de o estimare rapidă: Dacă aveți nevoie doar de o estimare rapidă a volumului și nu aveți informații despre diametrele ambelor baze ale trunchiului, formula cilindrului poate fi o alegere rapidă. Puteți folosi ca rază a cilindrului o medie a razei bazei superioare și a bazei inferioare.
V = (π * d^2) * L / 4
unde:
- V este volumul lemnului rotund în metri cubi (mc)
- π este constanta Pi (aproximativ 3.14159)
- d este diametrul mediu al bușteanului în metri (m)
- L este lungimea bușteanului în metri (m)
Exemplu:
Să calculăm volumul unui buștean de fag cu diametrul mediu de 40 cm (0.4 m) și lungimea de 2 metri:
- V = (π * 0.4^2) * 2 / 4
- V ≈ 0.628 mc
Observații:
- Această formulă calculează volumul brut al lemnului rotund, incluzând coaja. Volumul real de lemn utilizabil (fără coajă) poate fi mai mic, în funcție de grosimea cojii.
- Formula presupune că bușteanul are o formă cilindrică perfectă. În realitate, buștenii pot avea forme neregulate, ceea ce poate duce la o ușoară supraestimare a volumului.
- Pentru o estimare mai precisă a volumului real de lemn utilizabil, se pot folosi metode mai avansate, cum ar fi scanarea 3D sau măsurarea volumului lemnului dedesubtul cojii.
Alte formule utile:
- Volumul lemnului despicat (metri cubi): V = (π * d^2) * L / 8 (similar cu formula de mai sus, dar împărțită la 2 pentru a lua în considerare despicarea)
- Greutatea lemnului rotund (tone): G = V * ρ (unde G este greutatea în tone, V este volumul în metri cubi și ρ este densitatea lemnului în tone/mc)
Densitatea lemnului:
Densitatea lemnului variază în funcție de specie, umiditate și alți factori. Unele valori medii ale densității lemnului uscat (aproximative):
- Fag: 0.75 t/mc
- Stejar: 0.7 t/mc
- Salcâm: 0.65 t/mc
- Brad: 0.5 t/mc
Recomandări:
- Este important să utilizați o metodă de măsurare a diametrului și lungimii bușteanului cât mai precisă posibil pentru a obține un rezultat cât mai corect.
- Dacă aveți nevoie de o estimare precisă a volumului lemnului, este recomandat să consultați un specialist în domeniu.
Alte formule utile:
- Volumul lemnului despicat (metri cubi): V = (π * d^2) * L / 8 (similar cu formula de mai sus, dar împărțită la 2 pentru a lua în considerare despicarea)
- Greutatea lemnului rotund (tone): G = V * ρ (unde G este greutatea în tone, V este volumul în metri cubi și ρ este densitatea lemnului în tone/mc)
Densitatea lemnului:
Densitatea lemnului variază în funcție de specie, umiditate și alți factori. Unele valori medii ale densității lemnului uscat (aproximative):
- Fag: 0.75 t/mc
- Stejar: 0.7 t/mc
- Salcâm: 0.65 t/mc
- Brad: 0.5 t/mc
3. Măsurarea directă:
O altă metodă mai precisă, dar mai laborioasă, este măsurarea directă a volumului lemnului. Această metodă implică de obicei tăierea trunchiului în bucăți mai mici cu forme regulate (de exemplu, cuburi sau prisme) și calcularea volumului fiecărei bucăți individual. Volumul total al trunchiului este apoi suma volumelor individuale ale bucăților.
Observații:
- Toate aceste formule presupun că lemnul este omogen și nu are goluri sau scobituri.
- Volumul real de lemn utilizabil poate fi mai mic, în funcție de forma neregulată a trunchiului, prezența defectelor lemnului (noduri, crăpături), coaja etc.
- Este important să se utilizeze metode precise de măsurare a diametrului și înălțimii trunchiului pentru a obține un rezultat cât mai corect.
- Pentru o estimare precisă a volumului de lemn utilizabil, se pot utiliza metode mai avansate, cum ar fi scanarea 3D sau programe specializate de calcul al volumului lemnului.
Concluzie:
Alegerea formulei de calcul pentru volumul lemnului rotund în metri cubi, potrivite, depinde de forma trunchiului de copac și de nivelul de precizie dorit pentru estimarea volumului. Dacă trunchiul este neregulat sau are diametre diferite la bază și vârf, formula Frustum de con este o alegere mai potrivită. Pentru trunchiuri relativ drepte sau estimări rapide, formula cilindrului poate fi suficientă.