Một bình đựng nước dạng hình nón (không có đáy), đựng đầy nước. Người ta thả vào đó một khối cầu có đường kính bằng chiều cao của bình nước và đo được thể tích nước tràn ra ngoài là 18 pi dm
6/6
Một bình đựng nước dạng hình nón (không có đáy), đựng đầy nước. Người ta thả vào đó một khối cầu có đường kính bằng chiều cao của bình nước và đo được thể tích nước tràn ra ngoài là \(18\pi \,{\rm{d}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}\). Biết rằng hình cầu tiếp xúc với tất cả các đường sinh của hình nón và đúng một nửa của hình cầu chìm trong nước (hình bên dưới). Tính thể tích \[V\] của nước còn lại trong bình.
Đường kính của hình cầu bằng chiều cao của bình nước nên \[OS = 2OH\].
Ta có thể tích nước tràn ra ngoài là thể tích của nửa quả cầu chìm trong bình nước:
\(\begin{array}{l}18\pi = \frac{{{V_C}}}{2} = \frac{{2\pi O{H^3}}}{3}\\ \Rightarrow OH = 3.\end{array}\)
Lại có:
\(\begin{array}{l}\frac{1}{{O{H^2}}} = \frac{1}{{O{S^2}}} + \frac{1}{{O{B^2}}}\\ \Rightarrow O{B^2} = 12.\end{array}\)
Thể tích bình nước ( thể tích nước ban đầu): \({V_n} = \frac{{\pi .OS.O{B^2}}}{3} = 24\pi \) \(\left( {{\rm{d}}{{\rm{m}}^3}} \right)\).
Thể tích nước còn lại là: \(24\pi - 18\pi = 6\pi \) \(\left( {{\rm{d}}{{\rm{m}}^3}} \right)\).