一個半徑為 $12\ cm$ 的圓柱體容器中裝有水,水深 $20\ cm$。將一個球形的鐵球放入圓柱體中,水面升高了 $6.75\ cm$。求鐵球的半徑。(使用 $\pi = \frac{22}{7}$)。


已知

一個半徑為 $12\ cm$ 的圓柱體容器中裝有水,水深 $20\ cm$。將一個球形的鐵球放入圓柱體中,水面升高了 $6.75\ cm$。

要求

我們必須求出球的半徑。

解答

圓柱體的半徑 $(r) = 12\ cm$

圓柱體中水的深度 $(h) = 20\ cm$

水位上升了 $6.75\ cm$。

因此,

水位上升的體積 $=\pi r^{2} h$

$=\pi(12)^{2} \times 6.75$

$=144 \times 6.75 \pi$

$=972 \pi \mathrm{cm}^{3}$

這意味著,

球的體積 $=972 \pi \mathrm{cm}^{3}$

球的半徑 $=\sqrt[3]{\frac{\text { 體積 }}{\frac{4}{3} \pi}}$

$=\sqrt[3]{\frac{972 \pi \times 3}{4 \pi}}$

$=\sqrt[3]{243 \times 3}$

$=\sqrt[3]{729}$

$=\sqrt[3]{(9)^{3}}$

$=9 \mathrm{~cm}$

因此,球的半徑為 $9 \mathrm{~cm}$。

更新於: 2022年10月10日

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