Trả lời ngắn · Câu 38
Nước bốc hơi từ một bát hình bán cầu có bán kính $ r( cm) $ với tốc độ $ V ^ { ′ } (t)=-r ^ { 2 } $, trong đó $ t $ là thời gian tính bằng giờ. Giả sử bán kính của bát là $ r=10 cm $ và ban đầu (lúc $ t=0 $) bát chứa đầy nước. Hỏi sau bao nhiêu giờ (làm tròn kết quả đến hàng phần chục) thì bát cạn nước?
Xem đáp án và lời giải
Đáp án chấp nhận
- 20,9
Lời giải
Vì bát có dạng là 1 nửa hình cầu với bán kính $ r=10 cm $ nên ta có thể tích của bát khi chứa đầy nước là $ V=\frac { 1 } { 2 }⋅\frac { 4 } { 3 }\pi ⋅10 ^ { 3 } =\frac { 2000\pi } { 3 }\left ( { cm ^ { 3 } } \right ) $
Theo định nghĩa nguyên hàm, ta có lượng nước trong bát là $ V(t)=\int V ^ { ′ } (t)dt=\int \left ( { -r ^ { 2 } } \right )dt=-r ^ { 2 } t+C $.
Biết tại thời điểm ban đầu $ (t=0) $ thì bát đầy nước nên ta có $ V(0)=\frac { 2000\pi } { 3 }⇔C=\frac { 2000\pi } { 3 } $.
Suy ra $ V(t)=-10 ^ { 2 } t+\frac { 2000\pi } { 3 },\quad (r=10) $
Bát cạn nước khi $ V(t)=0⇔-10 ^ { 2 } t+\frac { 2000\pi } { 3 }=0 ⇒t≈20,9 $ giờ.