Một con xoay được thiết kế gồm hai khối trụ (T1), (T2) chồng lên khối nón
34/150
Một con xoay được thiết kế gồm hai khối trụ \(\left( {{T_1}} \right),\,\,\left( {{T_2}} \right)\) chồng lên khối nón \(\left( N \right)\) (tham khảo mặt cắt ngang qua trục như hình vẽ). Khối trụ \(\left( {{T_1}} \right)\) có bán kính đáy \(r(\;{\rm{cm}})\), chiều cao \({h_1}\,\,(\;{\rm{cm}}).\) Khối trụ \(\left( {{T_2}} \right)\) có bán kính đáy \(2r\,\,(\;{\rm{cm}})\), chiều cao \({h_2} = 2{h_1}\,\,(\;{\rm{cm}}).\)
Khối nón \(\left( N \right)\) có bán kính đáy \(r\,\,(\;{\rm{cm}})\), chiều cao \({h_n} = 4{h_1}\,\,(\;{\rm{cm}}).\) Biết rằng thể tích toàn bộ con xoay bằng \(32\,\,{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}.\) Thể tích khối nón \(\left( N \right)\) bằng
\(5\,\,{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}.\)
\(3\,\,{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}.\)
\[4\,\,{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}.\]
\(6\,\,{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}.\)
Theo bài ta có \({h_n} = 4{h_1} \Rightarrow {h_1} = \frac{1}{4}{h_n};{h_2} = 2{h_1} = \frac{1}{2}{h_n}\).
Thể tích toàn bộ con xoay là:
\[V = {V_{\left( {T1} \right)}} + {V_{\left( {T2} \right)}} + {V_{\left( N \right)}} = \pi \cdot r{ \cdot ^2}{h_1} + \pi \cdot {\left( {2r} \right)^2} \cdot {h_2} + \frac{1}{3}\pi \cdot {r^2} \cdot {h_n}\]
\( \Leftrightarrow \pi \cdot {r^2} \cdot \frac{1}{4}{h_n} + \pi \cdot 4{r^2} \cdot \frac{1}{2}{h_n} + \frac{1}{3}\pi \cdot {r^2} \cdot {h_n} \Leftrightarrow 31 = \frac{3}{4}\left( {\frac{1}{3}\pi \cdot {r^2} \cdot {h_n}} \right) + 6\left( {\frac{1}{3}\pi \cdot {r^2} \cdot {h_n}} \right)\)
\( \Leftrightarrow \frac{1}{3}\pi \cdot {r^2} \cdot {h_n} \Leftrightarrow 31 = \frac{{31}}{4}\,\,\,\left( {\frac{1}{3}\pi \cdot {r^2} \cdot {h_n} = 4} \right)\).
Vậy thể tích khối nón \(\left( N \right)\) là: \({V_{\left( N \right)}} = 4\,\,\left( {\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right)\). Chọn C.