Một dụng cụ gồm một phần có dạng hình trụ và một phần có dạng hình nón với các kích thước như Hình 10.16.
a) Tính thể tích của dụng cụ này.
b) Tính diện tích mặt ngoài của dụng cụ (không tính đáy của dụng cụ).
a) Thể tích của hình trụ có bán kính đáy R và chiều cao h là: V = Sđáy.h\( = \pi {R^2}h\).
Thể tích của hình nón bán kính r và chiều cao h là: \(V = \frac{1}{3}\pi {r^2}h\).
b) Diện tích xung quanh của hình trụ có bán kính đáy R và chiều cao h là: \({S_{xq}} = 2\pi Rh\).
Diện tích xung quanh của hình nón bán kính r và độ dài đường sinh l là: \({S_{xq}} = \pi rl\).
Dụng cụ trên gồm:
+ Hình nón có chiều cao là 50cm, bán kính đáy bằng 40cm.
+ Hình trụ có chiều cao là 100cm, bán kính đáy bằng 40cm.
a) Thể tích của hình nón là: \({V_1} = \frac{1}{3}\pi {.40^2}.50 = \frac{{80\;000\pi }}{3}\left( {c{m^3}} \right)\)
Thể tích của hình trụ là: \({V_2} = \pi {.40^2}.100 = 160\;000\pi \left( {c{m^3}} \right)\)
Thể tích của dụng cụ là: \(V = {V_1} + {V_2} = \frac{{80\;000\pi }}{3} + 160\;000\pi = \frac{{560\;000\pi }}{3}\left( {c{m^3}} \right)\)
b) Đường sinh của hình nón là: \(\sqrt {{{50}^2} + {{40}^2}} = 10\sqrt {41} \left( {cm} \right)\).
Diện tích xung quanh của của hình nón là: \({S_1} = \pi .10\sqrt {41} .40 = 400\sqrt {41} \pi \left( {c{m^2}} \right)\).
Diện tích xung quanh của của hình trụ là: \({S_2} = 2\pi .40.100 = 8000\pi \left( {c{m^2}} \right)\).
Diện tích mặt ngoài của dụng cụ là: \(S = {S_1} + {S_2} = 400\sqrt {41} \pi + 8000\pi = 400\pi \left( {\sqrt {41} + 20} \right)\left( {c{m^2}} \right)\).
Các bài tập cùng chuyên đề
Một bồn chứa xăng gồm hai nửa hình cầu có đường kính bằng 1,8m và một hình trụ có chiều cao bằng 3,6m (H.10.32). Tính thể tích của bồn chứa xăng (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm của \({m^3}\)).
Các hình dưới đây (H.10.37) được tạo thành từ các nửa hình cầu, hình trụ và hình nón (có cùng bán kính đáy). Tính thể tích của các hình đó theo kích thước đã cho.
Một chiếc kem ốc quế gồm hai phần: Phần phía dưới dạng hình nón có chiều cao gấp đôi bán kính đáy, phần trên là nửa hình cầu có đường kính bằng đường kính đáy của hình nón phía dưới (H.10.39). Thể tích phần kem phía trên bằng \(200c{m^3}\). Tính thể tích của cả chiếc kem.
Trong các đồ vật sau, đồ vật nào có hình trụ, hình nón, hình cầu?
Ta coi một ống nghiệm có phần trên là hình trụ và phần dưới là hình cầu (Hình 4). Hãy tính thể tích nước cần để đổ đầy vào ống nghiệm, coi bề dày của ống nghiệm không đáng kể.
Hình 40 gồm một hình cầu đặt nằm khít trong hình trụ, một hình nón có mặt đáy là mặt đáy trên của hình trụ và đặt phía trên hình trụ. Quan sát Hình 40, hãy chỉ ra:
a) Bốn bán kính đáy, hai đường sinh và chiều cao của hình trụ;
b) Đỉnh, hai bán kính đáy, hai đường sinh và chiều cao của hình nón;
c) Tâm, hai đường kính, bốn bán kính và một hình tròn lớn của hình cầu.
Một kho chứa ngũ cốc có dạng một hình trụ và một mái vòm có dạng nửa hình cầu. Phần hình trụ có đường kính đáy là 10 m và chiều cao là 12 m. Phần mái vòm là nửa hình cầu đường kính 10 m (Hình 42). Hỏi dung tích của kho đó là bao nhiêu mét khối (bỏ qua bề dày của tường nhà kho và làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)?
Cho một hình trụ và một hình nón có cùng bán kính đáy là r và cùng chiều cao là h.
Hình nào trong hai hình đã cho có thể tích lớn hơn?
Tính thể tích của mô hình tên lửa trong Hình 9.26.
Tính khối lượng thép cần dùng để sản xuất 1000 chiếc đinh tán có thân hình trụ và đầu là nửa hình cầu với kích thước như Hình 9.47, biết khối lượng riêng của thép là 7850 kg/m3.
Một chiếc cốc hình trụ có phần đáy bên trong là một hình tròn bán kính bằng 12 cm. Chiều cao của mực nước trong cốc là 10 cm (Hình 9.48).
a) Tính thể tích nước trong cốc.
b) Thả một quả cầu bằng kim loại có bán kính 4 cm vào cốc cho đến khi quả cầu chìm hẳn xuống đáy cốc và mực nước đứng yên. Hỏi mực nước trong cốc tăng thêm bao nhiêu centimet?
a) Diện tích xung quanh của hình nón, hình trụ sẽ thay đổi như thế nào nếu bán kính không đổi còn độ dài đường sinh tăng gấp ba lần?
b) Thể tích hình nón, hình trụ sẽ thay đổi như thế nào nếu bán kính đáy tăng gấp đôi còn chiều cao không đổi?
c) Diện tích mặt cầu và thể tích hình cầu sẽ thay đổi như thế nào nếu bán kính hình cầu giảm một nửa?
Tính thể tích của mỗi hình ở Hình 9.50.
Từ một khối gỗ hình trụ bán kính đáy 5 cm và cao 7 cm, người ta khoét đi một phần gỗ của hình nón có bán kính đáy 3,3 cm và chiều cao 5,6 cm (Hình 9,25). Tính thể tích phần còn lại của khối gỗ.
Một bình nước dạng hình trụ kết hợp với nửa hình cầu có kích thước như Hình 9.54. Khi bình nước nằm ngang, mực nước trong bình cao 20 cm.
a) Tính thể tích nước trong bình.
b) Nếu đặt bình nước thẳng đứng sao cho phần nửa hình cầu ở trên thì chiều cao mực nước trong bình là bao nhiêu?
Một que kem ốc quế gồm hai phần: phần kem có dạng hình cầu, phần ốc quế có dạng hình nón. Biết bán kính hình cầu và bán kính hình nón bằng nhau và bằng 2,5 cm; chiều cao của hình nón gấp 3 lần bán kính hình cầu. Tính thể tích của que kem? (Lấy \(\pi = 3,14\) và làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).
Một cơ sở sản xuất kem chuẩn bị làm 500 chiếc kem theo đơn đặt hàng. Cốc đựng kem có bề dày không đáng kể dạng hình nón chiều cao 10 cm, đường kính miệng cốc bằng 6 cm. Kem được đổ đầy vào cốc và dư ra phía ngoài một lượng có dạng nửa hình cầu có bán kính bằng bán kính miệng cốc (xem hình). Tính lượng kem cần dùng?
Cho hình dưới đây là một thúng gạo vun đầy. Thúng có dạng nửa hình cầu với đường kính \(50\,cm\), phần gạo vun lên có dạng hình nón cao \(15\,cm\). Hỏi thể tích phần gạo trong thúng là bao nhiêu \(d{m^3}\)? (Lấy \(\pi \approx 3,14\) và kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)
