Уровень воды в сосуде цилиндрической формы достигает h=40 см. какого уровня будет достигать вода, если её перелить в другой такой же сосуд, у которого радиус основания в полтора раза меньше, чем у первого?

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения этой задачи воспользуемся формулой объема цилиндра и принципом сохранения объема жидкости. Исходные данные и формулы Объем воды в цилиндрическом сосуде вычисляется по формуле: V=πR2hcap V equals pi center dot cap R squared center dot h Где:

  • Vcap V — объем воды; Rcap R — радиус основания сосуда; hh — высота уровня воды.

Пусть параметры первого сосуда будут R1cap R sub 1 и h1h sub 1, а второго — R2cap R sub 2 и h2h sub 2. По условию задачи:

  1. Высота в первом сосуде: h1=40h sub 1 equals 40 см. Радиус второго сосуда в 1,5 раза меньше: R2=R11,5=R13/2=23R1cap R sub 2 equals the fraction with numerator cap R sub 1 and denominator 1 comma 5 end-fraction equals the fraction with numerator cap R sub 1 and denominator 3 / 2 end-fraction equals two-thirds cap R sub 1 .

Пошаговое решение

  1. Запишем равенство объемов:
    Так как воду просто переливают, объем остается неизменным ( V1=V2cap V sub 1 equals cap V sub 2):
    πR12h1=πR22h2pi center dot cap R sub 1 squared center dot h sub 1 equals pi center dot cap R sub 2 squared center dot h sub 2 Сократим общие множители:
    Уберем число πpi из обеих частей уравнения:
    R12h1=R22h2cap R sub 1 squared center dot h sub 1 equals cap R sub 2 squared center dot h sub 2 Подставим выражение для R2cap R sub 2:
    R12h1=(23R1)2h2cap R sub 1 squared center dot h sub 1 equals open paren two-thirds cap R sub 1 close paren squared center dot h sub 2 R12h1=49R12h2cap R sub 1 squared center dot h sub 1 equals four-nineths center dot cap R sub 1 squared center dot h sub 2 Выразим искомую высоту h2h sub 2:
    Сократив R12cap R sub 1 squared, получаем:
    h1=49h2h sub 1 equals four-nineths center dot h sub 2 h2=94h1h sub 2 equals nine-fourths center dot h sub 1 Выполним расчет:
    Подставим известное значение h1=40h sub 1 equals 40 см:
    h2=9440=910=90 смh sub 2 equals nine-fourths center dot 40 equals 9 center dot 10 equals 90 см

Ответ: Вода в новом сосуде будет достигать уровня 90 см. Хотите, чтобы я рассчитал, как изменится уровень воды, если изменить не радиус, а диаметр или площадь основания сосуда?

Форма ответа

Ваш аватар