Một bồn hình trụ đang chứa dầu, được đặt nằm ngang, có chiều dài bồn là \(5m\), có bán kính đáy \(1m\), với nắp bồn đặt trên mặt nằm ngang của mặt trụ. Người ta đã rút dầu trong bồn tương ứng với \(0,5m\) của đường kính đáy. Tính thể tích gần đúng nhất của khối dầu còn lại trong bồn (lấy \(\pi \approx 3,14\), kết quả làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai, theo đơn vị \({m^3}\))

 

Ta có: \(HO = OC - CH = 1 - \frac{1}{2} = \frac{1}{2}\) \(\left( m \right)\)
Ta có: \(HB = \sqrt {O{B^2} - O{H^2}} = \sqrt {{1^2} - {{\left( {\frac{1}{2}} \right)}^2}} = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\)\( \Rightarrow AB = 2HB = \sqrt 3 \) \(\left( m \right)\)
Ta có: \({S_{\Delta OAB}} = \frac{1}{2}AB\,.\,OH = \frac{1}{2}\sqrt 3 \,.\,\frac{1}{2} = \frac{{\sqrt 3 }}{4}\) \(\left( {{m^2}} \right)\)
Tam giác $\mathrm{OHB}$có $\sin \widehat{\mathrm{HOB}}=\frac{\mathrm{HB}}{\mathrm{OB}}=\frac{\sqrt{3}}{2}\Rightarrow \widehat{\mathrm{HOB}}=60°\Rightarrow \widehat{\mathrm{AOB}}=2\widehat{\mathrm{HOB}}=120°$.
Gọi \({S_1}\) là diện tích hình quạt tròn \(OACB\), ta có:
\({S_1} = \frac{{\pi {R^2}\,.\,120}}{{360}} = \frac{\pi }{3}\,\,\left( {{m^2}} \right)\)
Gọi \({S_2}\) là diện tích hình viên phân giới hạn bởi dây \(AB\) và cung nhỏ , ta có:
\({S_2} = {S_1} - {S_{\Delta OAB}} = \frac{\pi }{3} - \frac{{\sqrt 3 }}{4} = \frac{{4\pi - 3\sqrt 3 }}{{12}}\) \(\left( {{m^2}} \right)\)
Thể tích phần dầu đã hút đi là: \({V_1} = \frac{1}{3}{S_2}\,.\,5 = \frac{{5\left( {4\pi - 3\sqrt 3 } \right)}}{{36}}\)\(\left( {{m^3}} \right)\)
Thể tích của thùng dầu là: \(V = \frac{1}{3}\pi {R^2}.5 = \frac{{5\pi }}{3}\,\,\left( {{m^3}} \right)\)
Thể tích dầu còn lại trong thùng là: \({V_2} = V - {V_1} = \frac{{5\pi }}{3} - \frac{{5\left( {4\pi - 3\sqrt 3 } \right)}}{{36}} \approx 4,21\,\,\left( {{m^3}} \right)\)