Câu hỏi:

19/08/2025 72 Lưu

Có một cốc thủy tinh hình trụ, bán kính trong lòng đáy cốc là \(4cm\), chiều cao trong lòng cốc là \(12cm\) đang đựng một lượng nước. Tính thể tích lượng nước trong cốc, biết rằng khi nghiêng cốc nước vừa lúc chạm miệng cốc thì ở đáy cốc, mực nước trùng với đường kính đáy.

Có một cốc thủy tinh hình trụ, bán kính trong lòng đáy cốc là 4cm, chiều cao trong lòng cốc là 12cm đang đựng một lượng nước (ảnh 1) 
 

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

+) Chọn hệ trục tọa độ \(Oxy\) như hình vẽ.

Có một cốc thủy tinh hình trụ, bán kính trong lòng đáy cốc là 4cm, chiều cao trong lòng cốc là 12cm đang đựng một lượng nước (ảnh 2)

\(R = 4\,\,{\rm{cm}}\) là bán kính đáy cốc, \(h = 12\,\,{\rm{cm}}\) là chiều cao của cốc.

+) Thiết diện cắt bởi mặt phẳng vuông góc với trục \(Ox\) tại điểm có hoành độ \[x\,\,\left( { - 4 \le x \le 4} \right)\] là một tam giác \(ABC\) vuông tại \(B\) có độ dài cạnh \(BC = \sqrt {{R^2} - {x^2}}  = \sqrt {16 - {x^2}} \)

\[BA = \sqrt {{R^2} - {x^2}} .\tan \alpha  = \sqrt {{R^2} - {x^2}} .\frac{h}{R} = \sqrt {16 - {x^2}} .\frac{{12}}{4} = 3\sqrt {16 - {x^2}} \].

+) Diện tích thiết diện là \(S\left( x \right) = \frac{1}{2}\sqrt {16 - {x^2}} .3\sqrt {16 - {x^2}}  = \frac{3}{2}\left( {16 - {x^2}} \right)\) \(\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}} \right)\).

+) Thể tích khối nước trong cốc là \(V = \int\limits_{ - 4}^4 {\frac{3}{2}\left( {16 - {x^2}} \right)dx} \)\( = \frac{3}{2}\left( {16x - \frac{{{x^3}}}{3}} \right)\left| {\begin{array}{*{20}{c}}4\\{ - 4}\end{array}} \right. = 128\) \(\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}} \right)\).

Chú ý: Có thể tính thể tích hình trên bằng công thức tính nhanh \(V = \frac{2}{3}{R^2}h\).

+) Với \(R = 4\) \({\rm{cm}}\), \(h = 12\) \({\rm{cm}}\) thể tích cần tìm \(V = \frac{2}{3}{.4^2}.12 = 128\) \({\rm{c}}{{\rm{m}}^3}\).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP