水位とグラフ-1-2

水位とグラフ-1-2(神奈川学園中学2021/上下の容器がつながっているとき)

水位とグラフ-1-2

問題

 問題(神奈川学園中学2021/上下の容器がつながっているとき)

図のように、底面が直角三角形である三角柱のAと、底面が半径5cmである円柱のBを組み合わせてできた水そうPがあります。Aの底には穴があいていて、Aの上にある蛇(じゃ)口からAに入った水は、Aの底の穴からのみ一定の量ずつBに流れ落ち、残りはAにたまります。

水位とグラフ-1-2

いま、水そうPに蛇口から毎秒120cm3ずつ水を入れたところ、水を入れ始めてからの時間とBの水面の高さの関係は次のグラフのようになりました。

水位とグラフ-1-2

このとき、次の各問いに答えなさい。ただし、円周率は3.14とします。

(1) 水を入れ始めてからBが満水になるまでの間、Aには毎秒何cm3ずつ水がたまりますか。
(2) 水そうP (容器AとBの両方)が満水になるのは、水を入れ始めてから約何秒後ですか。
小数第1位を四捨五入して整数で答えなさい。


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解答

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図のように、底面が直角三角形である三角柱のAと、底面が半径5cmである円柱のBを組み合わせてできた水そうPがあります。Aの底には穴があいていて、Aの上にある蛇(じゃ)口からAに入った水は、Aの底の穴からのみ一定の量ずつBに流れ落ち、残りはAにたまります。

水位とグラフ-1-2

いま、水そうPに蛇口から毎秒120cm3ずつ水を入れたところ、水を入れ始めてからの時間とBの水面の高さの関係は次のグラフのようになりました。

水位とグラフ-1-2

このとき、次の各問いに答えなさい。ただし、円周率は3.14とします。

(1) 水を入れ始めてからBが満水になるまでの間、Aには毎秒何cm3ずつ水がたまりますか。
(2) 水そうP (容器AとBの両方)が満水になるのは、水を入れ始めてから約何秒後ですか。
小数第1位を四捨五入して整数で答えなさい。

 


 

(1)
Aの容積は16×15×$ \displaystyle \frac{1}{2} $×25=3000cm3
Bの容積は5×5×3.14×12=942cm3
穴には入る水量は毎秒942÷31.4=30cm3
120-30=90cm3

(答え) 毎秒90cm3

 

(2)
90×31.4=2826cm3でBの方が先に満水になるので、
(3000+942)÷120=32.$\cancel{8}$5 → 約33秒後

(答え) 約33秒後

 

 

 

hajizo
ではまた~