El agua se drena de un depósito en forma de cono de 10 pies de diámetro y 10 pies de profundidad a una velocidad constante de 3 pies3 / min. ¿Qué tan rápido cae el nivel del agua cuando la profundidad del agua es de 6 pies?

El agua se drena de un depósito en forma de cono de 10 pies de diámetro y 10 pies de profundidad a una velocidad constante de 3 pies3 / min. ¿Qué tan rápido cae el nivel del agua cuando la profundidad del agua es de 6 pies?
Anonim

La relación de radio,# r #, de la superficie superior del agua a la profundidad del agua,# w # Es una constante dependiente de las dimensiones globales del cono.

# r / w = 5/10 #

#rarr r = w / 2 #

El volumen del cono de agua viene dado por la fórmula.

#V (w, r) = pi / 3 r ^ 2w #

o, en términos de solo # w # para la situación dada

#V (w) = pi / (12) w ^ 3 #

# (dV) / (dw) = pi / 4w ^ 2 #

#rarr (dw) / (dV) = 4 / (piw ^ 2) #

Se nos dice que

# (dV) / (dt) = -3 # (cu.ft./min.)

# (dw) / (dt) = (dw) / (dV) * (dV) / (dt) #

# = 4 / (piw ^ 2) * (- 3) #

# = (- 12) / (piw ^ 2) #

Cuando # w = 6 #

La profundidad del agua está cambiando a una velocidad de

# (dw) / (dt) (6) = = (-12) / (pi * 36) = -1 / (3pi) #

Expresado en términos de qué tan rápido cae el nivel del agua, cuando la profundidad del agua es #6# pies, el agua está cayendo a la velocidad de

# 1 / (3pi) # pies / min.