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Volume d une bille dans un cylindre. Volume d eau..

Posté par minibanana (invité) 02-10-05 à 16:02

Bonjour a tous!
Bon ba voila j'ai reçu un probleme de mathématique et je le trouve bien difficile :
Nous avons un cylindre  de hauteur 7cm et de rayon 4 cm. Une bille de rayon 4cm se trouve a l'interieur:

1)Trouver le volume d'eau ajoutée pour immerger exactement la 1ere bille.
la question deux est faisable j'en conviens.

2) Peut-on remplacer la 1ere bille par un bille de rayo, différent de façon ace qu'elle soit exactement immergé?
Alors la, pour l'expliquer de maniere mathematique...c'est dure nan?

Merci déja pour votre aide.

Posté par minibanana (invité)oups 02-10-05 à 16:04

pardon dans la 1ere question je remplace "la question 2 est faisable" par la question une est faisable evidement. desolé

Posté par
siOk
re : Volume d une bille dans un cylindre. Volume d eau.. 02-10-05 à 16:31

bonjour

tu es sur de l'énoncé ? une boule de 4 cm de rayon a une "hauteur" de 8 cm: elle dépasse du cylindre de 7 cm de haut: l'eau va déborder avant de l'immerger...

Posté par minibanana (invité)re : Volume d une bille dans un cylindre. Volume d eau.. 02-10-05 à 16:41

oui pardon  la hauteur du cylindre est de 20 cm et son rayon de 7cm. on donne le rayon de la bille pour 4 cm.
Désolé je suis fatigué.

Posté par
Sticky
re : Volume d une bille dans un cylindre. Volume d eau.. 02-10-05 à 16:42

Pour l'immerger exactement il faut que tu calcule le volume du cylindre avec une hauteur de 8cm
et que tu soustrait le volume de la boule

tu auras le volume d'eau cherché

Sticky

Posté par
siOk
re : Volume d une bille dans un cylindre. Volume d eau.. 02-10-05 à 16:43

tu calcules le volume de la boule

tu calcules le "volume de la boule + volume de l'eau ajoutée"
c'est le volume d'un cylindre de 7 cm de rayon et de 8 cm de haut (l'eau affleure le haut de la boule)

après soustraction => résultat

Posté par minibanana (invité)re : Volume d une bille dans un cylindre. Volume d eau.. 02-10-05 à 17:26

merci pour la question 1. Mais comment expliqué mathematiquement le probleme de laquestion deux?

Posté par
Sticky
re : Volume d une bille dans un cylindre. Volume d eau.. 02-10-05 à 17:36

Bah pour moi, non
Mais bon ....

Le volume de la boule depend du rayon
Il faudrait conservé un meme volume et donc, conserver un meme rayon

Sticky

Posté par minibanana (invité)re : Volume d une bille dans un cylindre. Volume d eau.. 02-10-05 à 17:53

silvous plait aidez moi pour la deuxieme question !! c'est important

Posté par
siOk
re : Volume d une bille dans un cylindre. Volume d eau.. 02-10-05 à 17:59

c'est important
pour ta compréhension ou pour la note

qu'as-tu trouvé à la 1) .. je n'ai pas envie de faire les calculs

Posté par minibanana (invité)re : Volume d une bille dans un cylindre. Volume d eau.. 02-10-05 à 18:05

lol les deux je pense! mais notre prof n'est pas sympa les dm il les note sur un tres faible coéfficient.
Pour la question la reponse ne peut etre que non. On le remarque a l'oeil
nue mais pour l'expliquer bonjour .

Posté par minibanana (invité)re : Volume d une bille dans un cylindre. Volume d eau.. 02-10-05 à 18:08

j'ai trouvé 963.4 centimetres cube pour le volume d'eau ajouté pour immerger exactement la bille. d'ou 963.4 ml

Posté par
siOk
re : Volume d une bille dans un cylindre. Volume d eau.. 02-10-05 à 18:20

A mon avis, la réponse est oui ...

pour la 1, il faudrait garder une valeur exacte.


Modélisation
soit x le rayon de la boule en centimètres.

le volume d'eau est donné par:   \pi \time 7^2 \time 2x - \frac{4}{3}\pi x^3

comme il doit être le même que précédement, on obtient comme équation
\pi \time 7^2 \time 2x - \frac{4}{3}\pi x^3\approx 963,4
cette équation est du 3 degré et elle pourrait bien avoir plusieurs solutions.



Posté par
siOk
re : Volume d une bille dans un cylindre. Volume d eau.. 02-10-05 à 18:28

piste pour résoudre
dans la question 1
\pi \time 7^2 \time 2\time4 - \frac{4}{3}\pi 4^3

dans le cas général
\pi \time 7^2 \time 2x - \frac{4}{3}\pi x^3

le volume d'eau est le même dans les deux cas



piste pour résoudre
\pi \time 7^2 \time 2x - \frac{4}{3}\pi x^3=\pi \time 7^2 \time 2\time4 - \frac{4}{3}\pi 4^3

98\pi(x-4) - \frac{4}{3}\pi (x^3-4^3)=0

reste "plus qu'à" factoriser x-4




Posté par minibanana (invité)re : Volume d une bille dans un cylindre. Volume d eau.. 02-10-05 à 19:11

Disons que j'utilise les identités remarquables: a3-b3 = (a-b)(a2+ab+b2)
jarrive apres de nombreux et perrilleux calcul a  un discriminant positif
une solution sera aberante ( x ne peut etre nengatif ) et une otre solution x est environ = 10...
de solution: rayon de la bille = 4  rayon de la bille est environ = 10
mé le rayon de la bille environ egal a dix donne un diametre de 20cm que le cylindre ne peut contenir... donc la solution la aussi est impossible non?



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