水は直径10フィート、深さ10フィートの円錐形の貯水池から3フィート3 /分の一定速度で排水されています。水深6フィートのとき、水位はどのくらいの速さで低下しますか?

水は直径10フィート、深さ10フィートの円錐形の貯水池から3フィート3 /分の一定速度で排水されています。水深6フィートのとき、水位はどのくらいの速さで低下しますか?
Anonim

半径の比率#r#、水の上面から水深まで#w# 円錐の全体寸法に依存する定数です

#r / w = 5/10#

#rarr r = w / 2#

水の円錐の体積は次式で与えられます。

#V(w、r)=π/ 3 r ^ 2w#

あるいは、ただの意味で #w# 与えられた状況で

#V(w)= pi /(12)w ^ 3#

#(dV)/(dw)= pi / 4w ^ 2#

#rarr(dw)/(dV)= 4 /(piw ^ 2)#

と言われます

#(dV)/(dt)= -3# (立方フィート/分)

#(dw)/(dt)=(dw)/(dV)*(dV)/(dt)#

#= 4 /(piw ^ 2)*( - 3)#

#=( - 12)/(piw ^ 2)#

いつ #w = 6#

水深は次の割合で変化しています。

#(dw)/(dt)(6)= =( - 12)/(pi * 36)= -1 /(3pi)#

水深が低いとき、水位がどれくらい速く下がるかという観点で表現される #6# 足、水はの速度で落ちている

#1 /(3pi)# フィート/分