水以每小時15千米的速度流經直徑為14釐米的管道,流入一個長50米、寬44米的長方體水池。水池中的水位要上升21釐米,需要多長時間?
已知:水流速度$=15\ 千米/小時$,管道直徑$=14\ 釐米$,長方體水池長$=50\ 米$,寬$=44\ 米$,水池水位上升高度。
求解:求水位上升21釐米所需時間。
解題步驟
假設水池中的水位在t小時內上升21釐米。
水流速度$=\ 15\ 千米/小時\ $
管道直徑 $=14\ 釐米=\frac{14}{100} \ 米$
管道半徑,$\ r\ =\ \frac{1}{2} \times \frac{14}{100} =\frac{7}{100} \ 米$
管道每小時流出的水量
$=πr^{2} h=\frac{22}{7} \times \left(\frac{7}{100}\right)^{2} \times 15000$
$=\ 231\ 立方米$
管道在t小時內流出的水量 $=\ 231\times t\ \ 立方米$
長方體水池中的水量
$=\ 50\times 44\times \frac{21}{100} \ 立方米 =462\ 立方米$
管道在t小時內流出的水量 = 長方體水池中的水量
$231\times \ t\ =\ 462$
$\Rightarrow t=\frac{462}{231} =2\ 小時$
$\therefore$ 2小時後,水池中的水位將上升21釐米。
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