На какой высоте окажется вода в бокале после доливания объема воды, равного 1/4 объема налитой воды, при условии

  • 2
На какой высоте окажется вода в бокале после доливания объема воды, равного 1/4 объема налитой воды, при условии, что изначально вода находится на высоте 2?
Заяц
61
Для решения данной задачи нам потребуется учитывать принцип сохранения объема жидкости. Предположим, что изначально вода находится на высоте \( h_1 \), а после доливания объема воды, равного \( \frac{1}{4} \) объема налитой воды, высота воды изменится на \( h_2 \).

Итак, давайте рассмотрим, как изменится объем воды в бокале после доливания. Пусть \( V_1 \) - это изначальный объем воды, а \( V_2 \) - это объем, налитый после доливания. Тогда суммарный объем воды после доливания будет равен \( V_1 + V_2 \).

Понятно, что объем воды пропорционален высоте воды. Поэтому можно предположить, что изменение высоты воды \( \Delta h \) пропорционально изменению объема воды \( \Delta V \):
\[ \Delta h = k \cdot \Delta V \]
где \( k \) - коэффициент пропорциональности.

Теперь, учитывая, что изначально вода находится на высоте \( h_1 \), а после доливания высота изменится на \( h_2 \), можно записать:
\[ h_2 - h_1 = k \cdot (V_1 + V_2 - V_1) \]
\[ h_2 - h_1 = k \cdot V_2 \]

Согласно условию задачи, объем воды, налитой после доливания, равен \( \frac{1}{4} \) объема налитой воды. Следовательно, \( V_2 = \frac{1}{4} V_1 \).

Подставим это значение в уравнение:
\[ h_2 - h_1 = k \cdot \left(\frac{1}{4} V_1\right) \]
\[ h_2 - h_1 = \frac{k}{4} V_1 \]

Следовательно, чтобы решить задачу, нам нужно найти значение \( \frac{k}{4} \).

Мы также знаем, что при изменении объема воды высота воды изменяется на 1 см при известной высоте контейнера. Обозначим высоту контейнера за \( H \). Тогда \( \frac{k}{4} \) будет равно \( \frac{1}{H} \), поскольку когда объем воды изменяется на \( \frac{1}{4} \) объема, высота воды изменяется на \( \frac{1}{4} \) высоты контейнера \( H \).

Теперь, решим это уравнение относительно \( h_2 \):
\[ h_2 = h_1 + \frac{1}{H} V_1 \]

Таким образом, после доливания объема воды, равного \( \frac{1}{4} \) объема налитой воды, высота воды в бокале изменится на \( \frac{1}{H} \) высоты бокала.

Надеюсь, объяснение было понятным и помогло вам понять решение данной задачи. Если у вас возникли дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их.