【一个直径为32厘米的圆柱形水桶中放入一个铁球】当一个铁球被放入一个直径为32厘米的圆柱形水桶中时,水位会上升,这是因为铁球占据了水桶中的一部分体积,导致水被挤出。这种现象在物理和数学中常用于计算物体的体积或水位变化。
以下是对这一过程的总结及关键数据的整理:
一、问题概述
- 水桶形状:圆柱形
- 水桶直径:32厘米 → 半径 = 16厘米
- 放入物体:铁球(假设为实心球体)
- 目标:计算水位上升的高度(或铁球的体积)
二、关键公式
公式名称 | 公式表达式 | 说明 |
圆柱体积公式 | $ V_{\text{圆柱}} = \pi r^2 h $ | r为半径,h为高度 |
球体积公式 | $ V_{\text{球}} = \frac{4}{3} \pi r^3 $ | r为球半径 |
三、实际应用示例
假设铁球的半径为 $ r = 5 $ 厘米,那么:
- 铁球体积:
$$
V_{\text{球}} = \frac{4}{3} \pi (5)^3 = \frac{4}{3} \pi \times 125 = \frac{500}{3} \pi \approx 523.6 \, \text{立方厘米}
$$
- 水桶底面积:
$$
A = \pi (16)^2 = 256 \pi \approx 804.25 \, \text{平方厘米}
$$
- 水位上升高度:
$$
h = \frac{V_{\text{球}}}{A} = \frac{523.6}{804.25} \approx 0.65 \, \text{厘米}
$$
四、总结
当一个铁球被放入一个直径为32厘米的圆柱形水桶中时,水位的变化取决于铁球的体积。通过计算铁球的体积,并结合水桶的底面积,可以准确求得水位上升的高度。
参数 | 数值 |
水桶直径 | 32 cm |
水桶半径 | 16 cm |
铁球半径 | 5 cm(示例) |
铁球体积 | ≈ 523.6 cm³ |
水桶底面积 | ≈ 804.25 cm² |
水位上升高度 | ≈ 0.65 cm(示例) |
通过这种方式,我们可以将物理现象与数学计算相结合,帮助我们更好地理解体积与水位变化之间的关系。