Matematikk
Derivasjonsoppgave se bilde
Svar #1
02. oktober 2017 av Sigurd
Forslag: Kan du finne et generelt uttrykk for radien av vannspeilet som funksjon av høyden til vannkjeglen, r(h(t))? (TIPS: Se kjeglen fra siden, bruk formlikhet på trekanter og størrelsene du kjenner)
Når du har funnet et slikt uttrykk for radien, og du kjenner høyden h(t) av vannkjeglen, kan du finne volumet av vannkjeglen som funksjon av høyden V(h(t)). Derivasjon mhp tid (husk høyden avhenger av tid, så du trenger kjerneregel), bør da gi volumendringen per tid.
TIPS: Regn om alle størrelser til desimeter, slik at volumet blir målt i kubikkdesimeter (som er det samme som liter)
Svar #2
03. oktober 2017 av Rufferaff
Svar #3
03. oktober 2017 av Sigurd
Yes! Det var dette jeg også tenkte. De to trekantene (hele kjeglen og vannkjeglen) er formlike, så dermed har de to katetene også samme forhold (eller, de har samme tangens til vinkelen som du regner – selv om du egentlig ikke trenger å regne ut denne vinkelen). Dermed blir R/H = r/h, eller 1/4 = r/h når vi setter inn tall, og r = h/4. Helt enig!
Så radien til vannspeilet avhenger av høyden til vannkjeglen r(h) = h/4.
Ha i mente at denne høyden h også avhenger av tiden. For ettersom tiden går og det fylles mer vann, vil høyden h stige. Og da stiger også radien. Dermed er både radien og høyden avhengige av tiden.
Det neste steget blir da å finne volumet til vannkjeglen.
Svar #4
03. oktober 2017 av Rufferaff
Svar #5
03. oktober 2017 av Sigurd
For det første trenger du egentlig ikke innføre variabelen x. Du kan godt fortsette å bruke h som variabel.
Siden h varierer med tiden, vil du automatisk få tiden med inn i uttrykket. Den er riktig nok "skjult" i h-en.
Vi trenger et uttrykk for volumet, V(h), fordi målet med oppgaven er å finne volumendringen/vannøkningen i liter per minutt. Hvis vi først finner volumet, kan vi derivere den (med hensyn på tid) for å finne volumendringen per tid.
SÅ: Hva er formelen for volumet av en kjegle med høyde h og radius r? Sett inn uttrykket for r som du fant over, og du får volumet bare uttrykt ved h.
Svar #7
03. oktober 2017 av Sigurd
Yes! Nå er du veldig nære!
Men, nå har du derivert volumet med hensyn på høyden. Vi er jo ikke interessert i volumendring per høyde, men volumendring per tid.
Derfor må vi benytte at høyden avhenger av tiden, og så bruke kjerneregel:
V'(t) = V'(h) * h'(t)
Da vet du alt. Du vet høyden til vannet h (dvs, du kan regne den ut), du vet endringen i høyden per tid h'(t), og du kan dermed finne V'(t).
En liten kommentar: Du har i den siste figuren din tegnet at h er 4 m. Det stemmer ikke. HELE kjeglen har høyde H = 4 meter, men vann-delen av kjeglen, som har høyde h, er mindre. Du har tegnet det riktig i den første figuren din. Siden du vet radien i vann-speilet er r = 0,5 meter, kan du bruke formelen du fant til å regne ut hva h er.
En liten kommentar til: Er 0,5 meter det samme som 50 desimeter?
Svar #8
04. oktober 2017 av Rufferaff
Skriv et svar til: Derivasjonsoppgave se bilde
Du må være pålogget for å skrive et svar til dette spørsmålet. Klikk her for å logge inn.
Har du ikke en bruker på Skolediskusjon.no?
Klikk her for å registrere deg.