JavaScript is required

Một hình trụ tròn không nắp thẳng đứng cao 1m chứa đầy chất lỏng. Bình quay quanh trục đối xứng của nó với vận tốc sao cho thể tích chất lỏng khi bình quay bằng 2/3 thể tích ban đầu. Đỉnh paraboloid của mặt thoáng khi bình quay so với đáy bình:

A.

Cao hơn 1/3 m

B.

Cao hơn 2/3 m

C.

Thấp hơn 1/3 m

D.

Trùng với đáy bình

Trả lời:

Đáp án đúng: D


Gọi bán kính đáy hình trụ là R, chiều cao là h = 1m. Thể tích hình trụ ban đầu là V = \u03c0R^2h = \u03c0R^2. Khi hình trụ quay, thể tích chất lỏng còn lại là 2/3 thể tích ban đầu, tức là V' = (2/3)V = (2/3)\u03c0R^2. Thể tích phần không chứa chất lỏng là V" = V - V' = (1/3)V = (1/3)\u03c0R^2. Mặt thoáng của chất lỏng khi quay có dạng paraboloid tròn xoay. Thể tích của paraboloid tròn xoay tạo bởi mặt thoáng và đáy bình là V_paraboloid = (1/2)\u03c0R^2H, với H là độ cao từ đỉnh paraboloid đến mặt thoáng chất lỏng ở thành bình (tức là độ cao của paraboloid). Vì thể tích phần không chứa chất lỏng bằng thể tích của paraboloid, nên ta có: (1/3)\u03c0R^2 = (1/2)\u03c0R^2H => H = 2/3 m Độ cao từ đáy bình đến đỉnh paraboloid là h_dinh = h - H = 1 - 2/3 = 1/3 m. Vậy đỉnh paraboloid cao hơn đáy bình 1/3 m.

Câu hỏi liên quan