Kitsas riigieksam 2016, ülesanne 12: Trossidega kinnitatud silindriline mahuti
Silindrikujuline mahuti on trosside abil kinnitatud maapinnale (joonisel on kujutatud üht trossi). Iga trossi kinnituskoht maapinnal on mahutist 4,9 m kaugusel ja iga tross moodustab maapinnaga nurga 55∘.Mahuti põhja ümbermõõt on ligikaudu 15,7 m.
1.Arvutage mahuti külgpindala ja ruumala.
2.Kui palju maksaks mahutitäis kütust, kui ühe liitri hind on 0,984 eurot? Vastus andke täpsusega 100 eurot.
Märkus. Mahuti põhja ja külgpinna paksust arvutustes ei arvestata.
Allikas: Matemaatika kitsas riigieksam 2016, ülesanne 12
Ülesande joonis
4,9 m55∘
Lohista, et pöörata
Valemikaart: täisnurkse kolmnurga seosed
sinα=ca,cosα=cb,tanα=ba
a on vastaskaatet,b la¨hiskaatet,c hu¨potenuus
Valemikaart: ringjoon ja ring
C=2πr
S=πr2
Valemikaart: silinder
V=πr2h
Sk=2πrh,St=2πr(r+h)
Sinu vastus
Proovi ise enne
Lahendus on peidus. Ava nii palju, kui parajasti vaja.
1. Vihje
2. 1. samm
3. Kogu lahendus
Vihje
Tross, mahuti sein ja maapind moodustavad täisnurkse kolmnurga, millest saad mahuti kõrguse. Raadiuse saad põhja ümbermõõdust.
1Samm 1Peidetud
1
Küsimus 1Samm 1: Leia mahuti kõrgus
Esimeses küsimuses on vaja mahuti kõrgust ja raadiust. Tross, mahuti sein ja maapind moodustavad täisnurkse kolmnurga: täisnurk on seina ja maapinna vahel. Nurga 55∘ vastas on kaatet h (mahuti kõrgus), lähiskaatet on 4,9 m.
Kirjutame tangensi kui vastaskaateti ja lähiskaateti suhte.
tan55∘=4,9h
Korrutame mõlemaid pooli arvuga 4,9.
h=4,9⋅tan55∘≈4,9⋅1,4281≈6,998≈7,0 m
4,9 m55∘h≈7,0 mK
Lohista, et pöörata
Tangens seob kaht kaatetit, seega trossi pikkust (hüpotenuusi) pole vaja. Taskuarvutil peab olema kraadirežiim (DEG).
2Samm 2Peidetud
2
Küsimus 1Samm 2: Leia põhja raadius
Kirjutame ringjoone pikkuse valemi.
C=2πr
Avaldame raadiuse ja asendame C=15,7 m.
r=2πC=2π15,7≈2,499≈2,5 m
4,9 m55∘h≈7,0 mr≈2,5 mK
Lohista, et pöörata
2π≈6,283 ja 15,7:6,283≈2,499. Ümbermõõt on antud ligikaudu: 2⋅3,14⋅2,5=15,7, seega on raadius 2,5 m.
3Samm 3Peidetud
3
Küsimus 1Samm 3: Arvuta külgpindala
Silindri külgpind on lahtirullituna ristkülik, mille üks külg on põhja ümbermõõt ja teine silindri kõrgus.
Kirjutame silindri külgpindala valemi.
Sk=2πrh
Kuna 2πr=C, asendame C=15,7 m ja h≈7,0 m.
Sk=C⋅h≈15,7⋅7,0=109,9 m2
4,9 m55∘h≈7,0 mr≈2,5 mSk≈109,9 m2K
Lohista, et pöörata
Ümbermõõt on antud, seega pole siin raadiust vaja. Valemiga 2π⋅2,5⋅7,0≈110,0 m² tuleb ümardamise tõttu natuke teine arv; mõlemal juhul on külgpindala umbes 110 m².
4Samm 4Peidetud
4
Küsimus 1Samm 4: Arvuta ruumala
Kirjutame silindri ruumala valemi.
V=πr2h
Asendame r≈2,5 m ja h≈7,0 m.
V≈π⋅2,52⋅7,0=π⋅43,75≈137,4 m3
4,9 m55∘h≈7,0 mr≈2,5 mSk≈109,9 m2V≈137,4 m3K
Lohista, et pöörata
2,52=6,25 ja 6,25⋅7=43,75; 43,75⋅π≈137,44.
5Samm 5Peidetud
5
Küsimus 2Samm 5: Arvuta kütuse hind
Teises küsimuses on liitri hind antud, seega teisendame ruumala liitriteks. Üks kuupmeeter on 1000 liitrit.
Teisendame ruumala liitriteks.
137,4 m3=137,4⋅1000 l=137400 l
Korrutame liitrite arvu ühe liitri hinnaga.
137400⋅0,984=135201,6 €
Ümardame täpsusega 100 eurot.
135201,6 €≈135200 €
1 m3=1000 dm3=1000 liitrit. Täpsusega 100 eurot ümardamisel vaatame kümnelisi: 01,6<50, seega ümardame alla.
VASTUS
1) Mahuti külgpindala on umbes 109,9 m² (≈110 m²) ja ruumala umbes 137,4 m³. 2) Mahutitäis kütust maksaks umbes 135200 eurot.