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cylindre et rayon de sphère inconnue

Posté par
amelimelo
16-09-18 à 19:57

Bonjour,
J'ai un exercice à faire et je suis bloquer, je ne comprend pas la démarche à suivre.
On nous dit qu'un récipient cylindrique de rayon intérieur 10 cm et de hauteur intérieur 20 cm contient de l'eau sur une hauteur de 4 cm.

On place une boule au fond du récipient et on constate que l'eau recouvre exactement la boule(la boule de densité plus grande que l'eau ne flotte pas)

Déterminer à 0,1 mm prés le rayon de la boule.

j'ai donc calculer le volume du cylindre ainsi que celui de l'eau présente:

Volume du cylindre=aire de la base* hauteur
                                           =(*102)*20
                                            =2000=6 283.185 cm3


Volume d'eau=aire de la base* hauteur
                               =(*102)*4
                               =400=1 256.637 cl3

Mais je ne comprends pas ce qu'il faut faire afin de parvenir au rayon du cyloindre par la suite.

Quelqu'un pourrait-il m'aider??

Merci d'avance,

Amelimelo
                                          

Posté par
amelimelo
re : cylindre et rayon de sphère inconnue 16-09-18 à 21:19

j'ai réussi finalement à avancer un peu

J'arrive à volume d'eau=400
volume d'eau+boule=aire de la base*hauteur
                                             =aire de la base*diamètre de la boule
                                             =100*2x=200x
volume sphère=(4/3)*R3
                                  =(4/3)*x3

il faut donc résoudre volume totale (eau+boule)=vol.sphère+vol.précédent d'eau
                     200x=(4/3)x3+400
                       50x=(x3/3)+100 en divisant par 4

Pour résoudre cette équation, j'essaye de trouver les racines? ou j'essaye de la résoudre sans, je ne comprend pas comment faire? et comment revenir au rayon par la suite?

Quelqu'un pourrait-il m'aider à continuer?

Merci beaucoup,

Amelimelo

Posté par
Glapion Moderateur
re : cylindre et rayon de sphère inconnue 17-09-18 à 12:13

tu le trouveras sur le site, il a été posté très souvent Trouver le rayon d'une boule Probleme Boule / recipient T'as la boule ?

mais tu as presque fini. Quand tu arrives à ton équation de degré 3, la seule solution est de trouver des valeurs approchées de la solution (soit graphiquement avec une calculatrice, soit par des méthodes d'itérations)

Posté par
amelimelo
re : cylindre et rayon de sphère inconnue 17-09-18 à 21:22

Ce que je ne comprend pas en revanche c'est que si x est compris dans [0;10], alors par rapport au tableau de signe pour f'(x)=3x2-150, c'est négatif entre 0 et 5(2) puis croissante de 5(2) à 10 or dans Trouver le rayon d'une boule elle dit que f(x) est strictement croissante sur  [0;10], je ne comprends donc pas comment il faut faire et ou est mon erreur,

Merci pour votre patience,

Amelimelo

Posté par
amelimelo
re : cylindre et rayon de sphère inconnue 19-09-18 à 11:33

quelqu'un pourrait'il m'éclairer  sur ce point que je ne comprends pas ?

Posté par
larrech
re : cylindre et rayon de sphère inconnue 19-09-18 à 12:17

Bonjour,

C'est toi qui a raison.

"Elle" fait déjà une erreur quand elle dit

Citation :
[0;10] et inclus dans [-5*racine de 2 ; 5*racine de 2]
car 52<10

De plus, à l'intérieur des racines la dérivée serait négative, et donc f décroissante.

Posté par
larrech
re : cylindre et rayon de sphère inconnue 19-09-18 à 13:59

Citation :
De plus, à l'intérieur des racines la dérivée serait négative

Dans ce cas particulier, bien entendu

Posté par
amelimelo
re : cylindre et rayon de sphère inconnue 22-09-18 à 15:05

Mais que cela signifie pour la suite de l'exercice puisque f(x) est donc décroissante puis croissante sur l'intervalle [0;10]  et croissante uniquement sur [52 ;10]



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