Выполнить самостоятельную работу по теме «Объем шара и его частей» Выполнить самостоятельную работу по теме «Объем шара и его частей»
№1.На расстоянии 9 м от центра шара проведено сечение, длина окружности которого равна 24π. м.. Найдите объем меньшего шарового сегмента, отсекаемого сечения. плоскостью
№2. Найдите объем шарового сектора, если радиус шара равен 6 см, а высота конуса, образующего сектор, составляет треть диаметра шара
№3. Внутренний диаметр полого шара равен 12 см, а толщина стенок – 3 см. Найдите объем материала из которого сделан шар.
Объем шарового сектора рассчитывается по формуле: V=23πr2hV = \dfrac{2}{3}\pi r^2 hV=32πr2h, где rrr - радиус сектора, hhh - высота конуса.
В данном случае радиус шара R=6R = 6R=6 см, следовательно, радиус сектора r=6r = 6r=6 см. Высота конуса hhh равна третьему диаметру шара, то есть h=2R/3=4h = 2R/3 = 4h=2R/3=4 см.
Теперь подставим значения в формулу и рассчитаем объем шарового сектора: V=23π⋅62⋅4=192πV = \dfrac{2}{3} \pi \cdot 6^2 \cdot 4 = 192\piV=32π⋅62⋅4=192π см3^33.
Для решения задачи нам понадобится формула для вычисления объема шара и его частей.
Объем меньшего шарового сегмента, отсекаемого сечением, можно найти следующим образом:Обозначим RRR - радиус шара, rrr - радиус сечения. Тогда высота сегмента h=R−rh = R - rh=R−r.
Объем сегмента шара вычисляется по формуле: V=13πh2(3R−h)V = \dfrac{1}{3}\pi h^2 (3R - h)V=31 πh2(3R−h).
В данном случае R=9R = 9R=9 м, C=24πC = 24\piC=24π м, следовательно, радиус сечения r=C/(2π)=12r = C / (2\pi) = 12r=C/(2π)=12 м.
h=R−r=9−12=−3h = R - r = 9 - 12 = -3h=R−r=9−12=−3 м. Поскольку высота не может быть отрицательной, возьмем модуль: h=3h = 3h=3 м.
Теперь можем вычислить объем меньшего шарового сегмента: V=13π⋅32⋅(3⋅9−3)=54πV = \dfrac{1}{3} \pi \cdot 3^2 \cdot (3 \cdot 9 - 3) = 54\piV=31 π⋅32⋅(3⋅9−3)=54π м3^33.
Ответ: объем меньшего шарового сегмента, отсекаемого сечением, равен 54π54\pi54π м3^33.
Объем шарового сектора рассчитывается по формуле: V=23πr2hV = \dfrac{2}{3}\pi r^2 hV=32 πr2h, где rrr - радиус сектора, hhh - высота конуса.В данном случае радиус шара R=6R = 6R=6 см, следовательно, радиус сектора r=6r = 6r=6 см. Высота конуса hhh равна третьему диаметру шара, то есть h=2R/3=4h = 2R/3 = 4h=2R/3=4 см.
Теперь подставим значения в формулу и рассчитаем объем шарового сектора: V=23π⋅62⋅4=192πV = \dfrac{2}{3} \pi \cdot 6^2 \cdot 4 = 192\piV=32 π⋅62⋅4=192π см3^33.
Ответ: объем шарового сектора равен 192π192\pi192π см3^33.
Для нахождения объема материала, из которого сделан полый шар, нужно вычислить объем внутреннего шара и вычесть из объема внешнего шара.Объем внутреннего шара: Vвнутр=43π(122−3)3=43π⋅43=43π⋅64V_{\text{внутр}} = \dfrac{4}{3} \pi \left(\dfrac{12}{2} - 3\right)^3 = \dfrac{4}{3} \pi \cdot 4^3 = \dfrac{4}{3} \pi \cdot 64Vвнутр =34 π(212 −3)3=34 π⋅43=34 π⋅64 см3^33.
Объем внешнего шара: Vвнешн=43π(122)3=43π⋅63=43π⋅216V_{\text{внешн}} = \dfrac{4}{3} \pi \left(\dfrac{12}{2}\right)^3 = \dfrac{4}{3} \pi \cdot 6^3 = \dfrac{4}{3} \pi \cdot 216Vвнешн =34 π(212 )3=34 π⋅63=34 π⋅216 см3^33.
Теперь вычислим объем материала: V=V<em>внешн−V</em>внутр=43π⋅216−43π⋅64=43π⋅152V = V<em>{\text{внешн}} - V</em>{\text{внутр}} = \dfrac{4}{3} \pi \cdot 216 - \dfrac{4}{3} \pi \cdot 64 = \dfrac{4}{3} \pi \cdot 152V=V<em>внешн−V</em>внутр=34 π⋅216−34 π⋅64=34 π⋅152 см3^33.
Ответ: объем материала, из которого сделан полый шар, равен 43π⋅152\dfrac{4}{3} \pi \cdot 15234 π⋅152 см3^33.