Trên bàn có một cốc nước hình trụ chứa đầy nước có chiều cao bằng \(3\)lần đường kính của đáy; một viên bi và một hình nón đều bằng thủy tinh. Biết viên bi là một khối cầu có đường kính bằng
13/19
Trên bàn có một cốc nước hình trụ chứa đầy nước có chiều cao bằng \(3\)lần đường kính của đáy; một viên bi và một hình nón đều bằng thủy tinh. Biết viên bi là một khối cầu có đường kính bằng của cốc nước. Người ta từ từ thả vào cốc nước viên bi và khối nón đó ( như hình vẽ) thì thấy nước trong cốc tràn ra ngoài. Tính tỉ số thể tích của lượng nước còn lại trong cốc và lượng nước ban đầu( bỏ qua bề dày của lớp vỏ thủy tinh)
Gọi \(R,h\) lần lượt là bán kính đáy và là chiều cao của hình trụ
\(h = 6R\)
Thể tích của hình trụ \({V_T} = \pi 6{R^3}.\)
Khối cầu bên trong hình trụ có bán kính \(R\) nên hình cầu có thể tích \({V_C} = \frac{4}{3}\pi {R^3}.\)
Khối nón bên trong hình trụ có bán kính\(R\) và chiều cao \(h = 4R\) nên hình nón có thể tích \({V_N} = \frac{4}{3}\pi {R^3}\)
Thể tích lượng nước còn lại bên trong hình trụ
\(V = {V_T} - \left( {{V_C} + {V_N}} \right) = 6\pi {R^3} - \frac{8}{3}\pi {R^3} = \frac{{10}}{3}\pi {R^3}.\)
Vậy \(\frac{V}{{{V_T}}} = \frac{5}{9}.\)