Об'єм кулі.
Уведемо декартові координати, прийнявши центр кулі
за початок координат.
x2 + y2 = R2.
Напівокружність, розташована над віссю х,
задається рівнянням:
Об'єм кулі V, радіус якої дорівнює R, обчислюється за формулою:
Об'єм кульового сегмента.
Кульовим сегментом називається частина кулі, що відтинається від
неї площиною.
де R – радіус кулі, а Н – висота кульового сегмента.
Об'єм кульового сектора.
Кульовим
сектором називається тіло, що отримується із
кульового сегмента й конуса в такий спосіб:
–
якщо кульовий сегмент менше напівкулі, то кульовий сегмент доповнюється
конусом, у якого вершина в центрі кулі, а основою є основа сегмента.
–
якщо ж сегмент більше напівкулі, то зазначений конус із нього видаляється.
Для об'єму кульового сектора виходить наступна формула:
ЗАДАЧА:
Необхідно
переплавити в одну кулю дві чавунні кулі радіусами
5 см і 6 см.
Знайти (з точністю до десятих сантиметра) радіус нової кулі.
5 см і 6 см.
Знайти (з точністю до десятих сантиметра) радіус нової кулі.
РОЗВ'ЯЗАННЯ:
Об'єм початкових куль:
Об'єм отриманої кулі:З іншого боку за відомою формулою:
Маємо:
ВІДПОВІДЬ: 7 см.
ЗАДАЧА:
Визначити,
яку частину об'єму кулі становить об'єм сферичного сектора, у якого сферична і
конічна поверхні рівновеликі.
РОЗВ'ЯЗАННЯ:
Нехай
на рисунку зображено кульовий сектор АСВО,
у якого сферична поверхня рівновелика до конічної.
Якщо
позначити
ОА = R, АD = r
і
СD = h, то
СD = h, то
2πRh
= πrR,
бо за умовою
задачі сферична поверхня кульового сектора дорівнює конічній. В такому
випадку 2h
= r.
З
прямокутного
∆ ADO
(∠ D
= 90°),
враховуючи, що
OD
= R – h,
одержуємо
R2
= (2h)2 + (R
– h)2,
звідси h =
2/5 R.
Об'єм кульового сектора
Vкульов.
сект = 2/3 πhR2
=
4/15 πR3
= 1/5(4/3 πR3),
тобто
Vкульов.
сект = 1/5Vкулі.
ВІДПОВІДЬ: 1/5.
ЗАДАЧА:
Площина
ділить об'єм кулі у відношенні 7
: 20. В якому відношенні
вона ділить поверхню кулі ?
РОЗВ'ЯЗАННЯ:
Нехай
площина круга О1 ділить об'єм кулі у
відношенні 7
: 20.
ВО1 = h, ОВ = R, тоді
О1D = 2R – h.
За
умовою задачі
Vкул. сег. трик. АВС
: Vкул. сег. трик. АDС
= 7 : 20,
= 7 : 20,
або
πh2(R
–
1/3h)
: π(2R
– h)2[R
–
1/3 (2R
– h)]
= 7 : 20.
Звідси
після перетворень знаходимо
Розкладаючи ліву частину рівняння на множники, одержуємо
(2х – 3)(14х2 +
21х – 9) = 0,
звідки
R
= hx1
=
3/2 h,
Тепер
знайдемо відношення поверхонь кульового сегмента
SАВС = S1
і кульового сегментa
SАDС = S2:
ЗАДАЧА:
У
кулі, діаметр якої дорівнює 50 мм, повинен бути просвердлений
циліндричний отвір уздовж діаметра кулі. Обчислити об'єм кільцеподібного тіла,
що залишився (з
точністю до 0,5 см3), якщо діаметр циліндричного отвору дорівнює 30
мм.
РОЗВ’ЯЗАННЯ:
Висота
h
кожного
сегмента дорівнює:
(50
– 40) : 2 = 5 мм.
Позначимо
шуканий об'єм буквою V, тоді:
V = 4/3 πR3 – πr2H – 2πh2(R – 1/3 h).
Після
підстановки праву частину рівності замість R, r, H, h їх значення, отримаємо:
V = π(4/3∙ 253
– 152∙ 40 – 2∙ 25∙ 52
+ 2/3∙ 53).
Після
остаточного підрахунку, прийнявши π = 3,14, знайдемо об'єм:
Інші уроки:
- Урок 1. Одиниці вимірювання об'ємові
- Урок 2. Об'єм прямий призми
- Урок 3. Об'єм похилої призми
- Урок 4. Об'єм правильної призми
- Урок 5. Об'єм прямого паралелепіпеда
- Урок 6. Об'єм похилого паралелепіпеда
- Урок 7. Об'єм прямокутного паралелепіпеда
- Урок 8. Об'єм куба
- Урок 9. Об'єм піраміди
- Урок 10. Об'єм правильної піраміди
- Урок 11. Об'єм зрізаної піраміди
- Урок 12. Об'єм циліндра
- Урок 13. Об'єм конуса
- Урок 14. Об'єм зрізаного конуса
- Урок 16. Тіла обертання
- Урок 17. Комбінації тіл (2)
- Урок 18. Правильні багатогранники
- Урок 19. Об'єм подібних тіл
Комментариев нет:
Отправить комментарий