一种机器零件,零件下面是六棱柱(底面是正六边形,侧面是全等的矩形)形(宽为12mm,高为5mm),上面是圆柱形(直径为6mm.高为25mm)电镀这种零件需要用锌,已知每平方米用锌0.11kg,问电镀10000个零件需要锌多少千克?

问题描述:

一种机器零件,零件下面是六棱柱(底面是正六边形,侧面是全等的矩形)形(宽为12mm,高为5mm),上面是圆柱形(直径为6mm.高为25mm)电镀这种零件需要用锌,已知每平方米用锌0.11kg,问电镀10000个零件需要锌多少千克?

需要五个面积的组合:
1、上面圆形面积:半径为3MM,面积为9πMM²≈28.26MM²
2、圆柱侧面积:周长*高=6π*25=150π≈471MM²
3、底面六边形面积,可以看成6个边长为12的正三角形之和,底边长为12,高为6√3,则小正三角形面积=(12*6√3)/2=36√3≈62.352MM²;则六边形底面积=6*62.352=374.11MM²
4、六棱柱侧面积为六个矩形面积之和=6*12*5=360MM²;
5、六棱柱上面积是六棱柱底面积减去圆柱顶面积=374.11-28.26=345.85MM²;
则零件总面积=28.66+471+374.11+360+345.85=1579.62MM²=15.7962CM²=0.157962DM²=0.00157962M²;
因总计有10000个,则总面积为10000*0.00157962M²=15.7962M²
由于每平方米用锌0.11kg,则总用锌=0.11*15.7962=1.737582≈1.74kg

答案:1.74千克
分析一下棱柱和圆柱结合面的镀锌情况:因为六棱柱底面正六边形的边长为12mm,所以这个正六边形外接圆的半径为12mm,又因为圆柱的底面半径是6mm,所以正六边形的面积大于圆的面积,即结合面的面积=正六边形的面积-圆柱的底面面积.
正六棱柱的底面积=6×(12×12×sin60°/2)(正六边形的面积等于6个等边三角形面积和,这里三角形面积用到了正弦定理)=216√3=374.112mm^2
正六棱柱的侧面积=6×(12×5)=360mm^2
圆柱的底面积=π×(6/2)^2=28.26mm^2
圆柱的侧面积=2π×(6/2)×25=471mm^2
零件的总表面积=正六棱柱的底面积+正六棱柱的侧面积+圆柱的底面积+圆柱的侧面积+(正六棱柱的底面积-圆柱的底面积)=374.112+360+28.26+471+(374.112-28.26)=1579.224mm^2
10000个零件需要镀锌重量=10000×(0.11×1579.224×0.000001)=1.74kg