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एक शंकुधारी तंबू में 30 व्यक्तियों के रहने की व्यवस्था की जानी है। प्रत्येक व्यक्ति के लिए ज़मीन पर 5 m² जगह और सांस लेने के लिए 120 m³ हवा की आवश्यकता होती है। तंबू की ऊँचाई (m में) ज्ञात कीजिए।
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आयतन और आधार के क्षेत्रफल के संदर्भ में सीधे ऊँचाई व्यक्त करें: h=A3V=N×53×(N×120)=53×120=3×24=72 m। व्यक्तियों की संख्या पूरी तरह से निरस्त (cancel out) हो जाती है!
व्यक्तियों की संख्या = 30, प्रति व्यक्ति ज़मीन का क्षेत्रफल = 5 m², प्रति व्यक्ति हवा का आयतन = 120 m³
आधार का क्षेत्रफल A=N×a,आयतन V=N×v,V=31Ah
आयतन और आधार के क्षेत्रफल के संदर्भ में सीधे ऊँचाई व्यक्त करें: h=A3V=N×53×(N×120)=53×120=3×24=72 m। व्यक्तियों की संख्या पूरी तरह से निरस्त (cancel out) हो जाती है!
आधार के क्षेत्रफल और आयतन को अनावश्यक रूप से 30 से गुणा करना, जो गणना को धीमा कर देता है और अंकगणितीय त्रुटियों की संभावना बढ़ाता है, या शंकु के आयतन सूत्र में 1/3 गुणांक को भूल जाना।
आवश्यक कुल ज़मीनी क्षेत्रफल की गणना करें
एक शंक्वाकार तंबू का ज़मीनी स्थान उसके वृत्ताकार आधार के क्षेत्रफल के बराबर होता है। चूंकि 30 व्यक्तियों में से प्रत्येक को 5 m2 ज़मीनी स्थान की आवश्यकता है, इसलिए आधार का क्षेत्रफल A है:
A=30×5=150 m2
आवश्यक कुल आयतन की गणना करें
प्रत्येक व्यक्ति को सांस लेने के लिए 120 m3 हवा की आवश्यकता होती है। इसलिए, शंकु का कुल आयतन V सभी 30 व्यक्तियों के अनुकूल होना चाहिए:
V=30×120=3600 m3
शंकु के आयतन का सूत्र लागू करें
शंकु के कुल आयतन V, आधार का क्षेत्रफल A, और ऊँचाई h को संबंधित करने वाला सूत्र V=31Ah द्वारा दिया गया है। V=3600 m3 और A=150 m2 का मान रखने पर:
3600=31×150×h
ऊँचाई h के लिए हल करें
h ज्ञात करने के लिए समीकरण को सरल बनाने पर प्राप्त होता है:
3600=50×h⟹h=503600=72 m
D सही है क्योंकि कुल आयतन 3600 m3 और आधार का क्षेत्रफल 150 m2 को शंकु के आयतन के सूत्र में रखने पर ऊँचाई 72 m प्राप्त होती है।
प्रति इकाई या प्रति व्यक्ति क्षमता वाले ठोस ज्यामिति प्रश्नों में, आयतन और क्षेत्रफल का अनुपात (h=A3V) लेते समय इकाइयों/लोगों की संख्या N अक्सर सीधे निरस्त (cancel out) हो जाती है। गणना समय बचाने के लिए ऐसे अनुपातों पर ध्यान दें।