Чему равен объем части сферы, если радиус сферы равен 6 см, а высота конуса, из которого образуется эта часть

  • 4
Чему равен объем части сферы, если радиус сферы равен 6 см, а высота конуса, из которого образуется эта часть, составляет треть диаметра сферы?
Yastrebka
70
Для решения этой задачи нам понадобится знание о формулах для объема сферы и объема конуса.

Объем сферы можно вычислить, используя формулу:

\[V_{\text{сф}} = \frac{4}{3} \pi r^3\]

где \(V_{\text{сф}}\) - объем сферы, \(\pi\) - математическая константа, примерное значение которой равно 3.14, \(r\) - радиус сферы.

С другой стороны, для вычисления объема конуса необходимо знать его высоту и радиус основания. В данной задаче нам дана высота конуса, которая составляет треть диаметра сферы. Зная, что диаметр равен удвоенному значению радиуса, можно выразить высоту конуса через радиус сферы:

\[h = \frac{1}{3} \cdot (2 \cdot r) = \frac{2}{3} \cdot r\]

где \(h\) - высота конуса, \(r\) - радиус сферы.

Объем конуса можно вычислить с помощью формулы:

\[V_{\text{кон}} = \frac{1}{3} \pi r^2 h\]

где \(V_{\text{кон}}\) - объем конуса, \(\pi\) - математическая константа, \(r\) - радиус сферы, \(h\) - высота конуса.

Мы знаем, что объем части сферы равен объему конуса. Поэтому можем приравнять эти два значения:

\[\frac{4}{3} \pi r^3 = \frac{1}{3} \pi r^2 h\]

Теперь подставим значение \(h\):

\[\frac{4}{3} \pi r^3 = \frac{1}{3} \pi r^2 \cdot \frac{2}{3} r\]

Упростим это уравнение:

\[\frac{4}{3} \pi r^3 = \frac{2}{9} \pi r^3\]

Теперь выразим объем части сферы, который нам требуется найти:

\[V_{\text{часть}} = \frac{2}{9} \pi r^3\]

Подставим известное значение радиуса (\(r = 6\)) в выражение для объема части сферы:

\[V_{\text{часть}} = \frac{2}{9} \pi (6^3)\]

Рассчитаем значение:

\[V_{\text{часть}} = \frac{2}{9} \pi (216)\]

Итак, объем части сферы, если радиус сферы равен 6 см, а высота конуса, из которого образуется эта часть, составляет треть диаметра сферы, равен \(\frac{2}{9} \pi (216)\) кубических сантиметров.