एक ठोस एक अर्धगोले पर खड़े एक शंकु के आकार का है जिनकी त्रिज्याएँ 1 cm हैं तथा शंकु की ऊँचाई उसकी त्रिज्या के बराबर है।
इस ठोस का आयतन π के पदों में ज्ञात कीजिए।
शंकु का आयतन=(1/3)πr²h, तिर्यक ऊँचाई l=√(r²+h²) और वक्र पृष्ठ=πrl।
शंकु का आयतन = (1/3)π(1)²(1) = π/3। अर्धगोले का आयतन = (2/3)π(1)³ = 2π/3।
π/3 + 2π/3 = π cm³।
बीच में बेलन और दोनों सिरों पर अर्धगोले हैं। दोनों अर्धगोले मिलकर एक गोला बनाते हैं। कुल लंबाई में से 2r घटाने पर बेलन की लंबाई मिलती है।
गोला: V=(4/3)πr³, क्षेत्रफल=4πr²। अर्धगोला: V=(2/3)πr³, CSA=2πr² और TSA=3πr²।
व्यास 2.8 cm से त्रिज्या r=1.4 cm। दोनों अर्धगोलों की संयुक्त लंबाई 2r=2.8 cm है। इसलिए बेलन की ऊँचाई h=5−2.8=2.2 cm।
दो अर्धगोले मिलकर एक गोला बनाते हैं। कुल आयतन V=πr²h+(4/3)πr³ = π×1.4²×2.2+(4/3)π×1.4³।
चाशनी कुल आयतन का 30/100 भाग है। इसलिए चाशनी = (30/100)×45×[π×1.4²×2.2+(4/3)π×1.4³]। π=22/7 रखने पर यह 338.184 cm³, यानी लगभग 338 cm³ है। बीच की गणना को गोल करने के बजाय अंत में गोल करें।
≈ 338 cm³
एक बर्तन एक उल्टे शंकु के आकार का है। इसकी ऊँचाई 8 cm है और इसके ऊपरी सिरे (जो खुला हुआ है) की त्रिज्या 5 cm है। यह ऊपर तक पानी से भरा हुआ है। जब इस बर्तन में सीसे की कुछ गोलियाँ जिनमें प्रत्येक 0.5 cm त्रिज्या वाला एक गोला है, डाली जाती हैं, तो इसमें से भरे हुए पानी का एक चौथाई भाग बाहर निकल जाता है।
बर्तन में डाली गई सीसे की गोलियों की संख्या ज्ञात कीजिए।
शंकु का आयतन=(1/3)πr²h, तिर्यक ऊँचाई l=√(r²+h²) और वक्र पृष्ठ=πrl।
शंकु का आयतन = (1/3)π(5)²(8) = 4400/21 cm³। बाहर निकला पानी (1/4) = 1100/21 cm³।
(4/3)π(0.5)³ = 11/21 cm³।
(1100/21) ÷ (11/21) = 100।
100 गोलियाँ
एक ठोस में, ऊँचाई 120 cm और त्रिज्या 60 cm वाला एक शंकु सम्मिलित है, जो 60 cm त्रिज्या वाले एक अर्धगोले पर आरोपित है। इस ठोस को पानी से भरे हुए एक लंब वृत्तीय बेलन में इस प्रकार सीधा डाल दिया जाता है कि यह बेलन की तली को स्पर्श करे। बेलन की त्रिज्या 60 cm है और ऊँचाई 180 cm है।
बेलन में शेष बचे पानी का आयतन ज्ञात कीजिए।
शंकु का आयतन=(1/3)πr²h, तिर्यक ऊँचाई l=√(r²+h²) और वक्र पृष्ठ=πrl।
शंकु+अर्धगोला = (1/3)π(60)²(120) + (2/3)π(60)³ ≈ 905142.86 cm³।
बेलन = π(60)²(180) ≈ 2036571.43 cm³। शेष पानी = 2036571.43−905142.86 ≈ 1131428.57 cm³।
≈ 1131428.57 cm³ (≈ 1.131 m³)