一名农民用内径20厘米的管道将水渠里的水引到一个直径10米、深2米的圆柱形水箱中。如果水管中的水流速为每小时4公里,那么水箱需要多长时间才能完全装满?


已知:水管内径 = 20 cm,圆柱形水箱直径 = 10 m,水箱深度 = 2 m,水管中水流速度 = 4 km/h

求解:求解完全装满水箱所需的时间。

解:对于给定的水箱。

直径 = 10 m

半径,R = 直径/2 = 5 m

深度,H = 2 m

对于水管,

内径 = 20 cm

水管内半径,r = 20/2 = 10 cm = 10/100 m = 1/10 m

水流速度 = v = 4 km/h = 4 × 1000 = 4000 m/h

设 t 为装满水箱所需的时间,

因此,t 小时内流经水管的水量等于圆柱形水箱的体积

∴ πr²vt = πR²H

⇒ t = R²H / (r²v)

⇒ t = (5² × 2) / ((1/10)² × 4000)

⇒ t = 50 / 40

⇒ t = 1 ¼

⇒ t = 1小时15分钟

因此,完全装满水箱需要1小时15分钟。

更新于:2022年10月10日

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