一個直徑為 1.4 米,高為 2.1 米的圓柱形水箱正在透過一個直徑為 3.5 釐米的管道注水,水流速度為每秒 2 米。請問水箱需要多長時間才能注滿?
已知
一個直徑為 1.4 米,高為 2.1 米的圓柱形水箱正在透過一個直徑為 3.5 釐米的管道注水。
要求
我們需要求出注滿水箱所需的時間。
解答
圓柱形水箱的直徑 = 1.4 米
這意味著:
半徑 (r) = 1.4 / 2
= 0.7 米
水箱的高度 (h) = 2.1 米
因此:
水箱容積 = πr²h
22/7 × 0.7 × 0.7 × 2.1 立方米 = 3.234 立方米
水管直徑 = 3.5 釐米
水管半徑 = 3.5 / 2
= 1.75 釐米
管道水流速度 = 2 米/秒
1 秒內水流量 = πr²h
= 22/7 × 1.75 × 1.75 × 200
= 22/7 × 175/100 × 175/100 × 200
= 22/7 × 7/4 × 7/4 × 200
= 1925 立方厘米
注滿水箱所需時間 = (3.234 × 100 × 100 × 100) / 1925 秒
= (3234000000) / (1925000) 秒
= 1680 秒
= 1680 / 60 分鐘
= 28 分鐘
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