注水入深8米的正圆锥形容器中,其速率为每分钟4立方米,当水深5米时,其表面上升的速率为多少?
问题描述:
注水入深8米的正圆锥形容器中,其速率为每分钟4立方米,当水深5米时,其表面上升的速率为多少?
答
觉得缺条件,试着
设正圆锥底面半径为R,圆锥中垂线与圆锥侧面的夹角为a,
如图:BD=8m,EB=5m,ME=EB*tan(a),
又tan(a)=AD/DB,AD=R
则ME=5*R/8
设所求为v,将水注入到5米深用的时间为t
则v=BE/t=5/t
设将水注入到5米深时,所占圆锥体积为V,
则V=π(ME)^2*BE/3=π(5R/8)^2*5/3=125πR^2/192
又注水速度为4立方米/分钟
则t=V/4=125πR^2/192/4=125πR^2/768
则上升速度v=768/25πR^2