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5 cm त्रिज्या और 15 cm ऊंचाई वाले एक बंद बेलन को बनाने के लिए प्रयुक्त कैनवस का 60% हिस्सा 8 cm त्रिज्या वाली एक शंक्वाकार टोपी बनाने के लिए पुन: उपयोग किया जाता है। शंक्वाकार टोपी की तिर्यक ऊंचाई (cm में) क्या है?
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बेलन के कुल क्षेत्रफल 2πr(r+h) का 60% निकालें और इसे शंकु के वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल πRl के बराबर रखें। गणना को सरल बनाने के लिए दोनों पक्षों से π को तुरंत काट दें।
बेलन की त्रिज्या r = 5 cm, ऊंचाई h = 15 cm। शंक्वाकार टोपी की त्रिज्या R = 8 cm। पुन: उपयोग का प्रतिशत = 60%。
TSAcyl=2πr(r+h),CSAcone=πRl
बेलन के कुल क्षेत्रफल 2πr(r+h) का 60% निकालें और इसे शंकु के वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल πRl के बराबर रखें। गणना को सरल बनाने के लिए दोनों पक्षों से π को तुरंत काट दें।
कई छात्र बंद बेलन के पृष्ठीय क्षेत्रफल को केवल वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल (2πrh) मान लेते हैं या ऊपरी और निचले वृत्तों (2πr2) को शामिल करना भूल जाते हैं।
बेलन का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात करना
एक बंद बेलन का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल 2πr(r+h) सूत्र द्वारा दिया जाता है। r=5 और h=15 प्रतिस्थापित करने पर 2×π×5×(5+15)=10π×20 प्राप्त होता है।
2π×5×20=200π
उपलब्ध सामग्री का निर्धारण
शंक्वाकार टोपी बनाने के लिए बेलन के पृष्ठीय क्षेत्रफल का केवल 60% उपयोग किया जाता है।
Available Area=0.60×200π=120π
शंकु की तिर्यक ऊंचाई की गणना
शंक्वाकार टोपी की सामग्री शंकु के वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल πRl के अनुरूप है। π×8×l=120π रखते हुए, हम l के लिए हल करते हैं।
l=8π120π=15
A सही है क्योंकि उपलब्ध पृष्ठीय क्षेत्रफल 120π को शंकु की त्रिज्या 8π से विभाजित करने पर 15 cm की तिर्यक ऊंचाई प्राप्त होती है।
'सामग्री रूपांतरण' की यह अवधारणा 3D ज्यामिति समस्याओं में आम है; आगे बढ़ने से पहले हमेशा यह पहचानें कि पृष्ठीय क्षेत्रफल संरक्षित है या आयतन।