一個圓柱形水桶,高\( 32 \mathrm{~cm} \),底面半徑為\( 18 \mathrm{~cm} \),裝滿沙子。將水桶裡的沙子倒在地上,形成一個圓錐形的沙堆。如果圓錐形沙堆的高度為\( 24 \mathrm{~cm} \),求沙堆的半徑和斜高。


已知

一個圓柱形水桶,高\( 32 \mathrm{~cm} \),底面半徑為\( 18 \mathrm{~cm} \),裝滿沙子。

將水桶裡的沙子倒在地上,形成一個圓錐形的沙堆。

圓錐形沙堆的高度為\( 24 \mathrm{~cm} \)

要求

我們需要求出沙堆的半徑和斜高。

解答

圓柱形水桶的半徑 $r=18 \mathrm{~cm}$

圓柱形水桶的高度 $h=32 \mathrm{~cm}$

這意味著,

水桶中沙子的體積 $=\pi r^{2} h$

$=\pi(18)^{2} \times 32$

$=\pi \times 324 \times 32$

$=10368 \pi \mathrm{cm}^{3}$

圓錐形沙堆的高度 $H=24 \mathrm{~cm}$
設圓錐形沙堆的半徑為 $R$。

這意味著,

圓錐形沙堆的體積 $=\frac{1}{3} \pi R^{2} H$

$\Rightarrow 10368 \pi=\frac{1}{3} \times \pi R^{2} \times 24$

$\Rightarrow R^{2}=\frac{10368 \pi \times 3}{\pi \times 24}$

$=1296$

$=(36)^{2}$

$\Rightarrow r=36 \mathrm{~cm}$

因此,

圓錐形沙堆的半徑 $=36 \mathrm{~cm}$

沙堆的斜高 $l=\sqrt{R^{2}+H^{2}}$

$=\sqrt{(36)^{2}+(24)^{2}}$

$=\sqrt{1296+576}$

$=\sqrt{1872}$

$=\sqrt{144\times13}$

$=12\sqrt{13}\ cm$

沙堆的半徑和斜高分別為 $36\ cm$ 和 $12\sqrt{13}\ cm$。

更新於: 2022年10月10日

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