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एक अर्धगोलाकार कटोरे में 3992π cm 3 पानी है। यदि 2 cm त्रिज्या वाली एक गेंद को कटोरे में डाला जाता है, तो पानी का स्तर बिना कटोरे से बाहर गिरे कटोरे की ऊंचाई तक बढ़ जाता है। कटोरे की त्रिज्या क्या है?
8 cm
6 cm
4 cm
2 cm
2 cm
पानी के आयतन और गेंद के आयतन के योग को कटोरे के कुल आयतन के सूत्र के बराबर रखें और त्रिघात समीकरण को जल्दी हल करने के लिए π/3को तुरंत काट दें।
पानी का आयतन = 992π/3cm³, गेंद की त्रिज्या (rb) = 2 cm, अंतिम आयतन = R त्रिज्या वाले अर्धगोलाकार कटोरे का आयतन।
Vhemisphere=32πR3 और Vsphere=34πr3
पानी के आयतन और गेंद के आयतन के योग को कटोरे के कुल आयतन के सूत्र के बराबर रखें और त्रिघात समीकरण को जल्दी हल करने के लिए π/3को तुरंत काट दें।
विद्यार्थी अक्सर डूबी हुई वस्तु के आयतन को जोड़ना भूल जाते हैं, या अर्धगोले (2/3πR³) के बजाय पूरे गोले (4/3πR³) के सूत्र का गलत उपयोग करते हैं।
संरक्षण के सिद्धांत को बताएं
कटोरे का कुल आयतन (किनारे तक) पानी के आयतन और गेंद के आयतन के योग के बराबर होता है।
Vbowl=Vwater+Vball
गेंद का आयतन ज्ञात करें
2 cm त्रिज्या वाले गोले के आयतन के सूत्र का उपयोग करते हुए:
Vball=34π(2)3=332π
आयतन को जोड़ें
कटोरे का कुल आयतन = (992π/3)+(32π/3)=1024π/3cm³।
Vbowl=3992π+32π=31024π
कटोरे की त्रिज्या ज्ञात करें
कुल आयतन को अर्धगोले के आयतन सूत्र के बराबर रखने पर: (2/3)πR³ = 1024π/3। π/3को काटने पर 2R³ = 1024 प्राप्त होता है, इसलिए R³ = 512।
R=3512=8
A सही है क्योंकि कटोरे की गणना की गई त्रिज्या 8 cm है, जो 2 cm की प्रदान की गई 'आधिकारिक उत्तर कुंजी' के विपरीत है।
हमेशा जांचें कि क्या कोई ठोस पूरी तरह से डूबा हुआ है; यदि पूर्ण निमज्जन के बजाय ऊंचाई में परिवर्तन निर्दिष्ट है, तो दृष्टिकोण बेलनाकार जल विस्थापन की गणना करने की ओर बदल जाता है।