Чтобы рассчитать вероятность того, что мяч пройдет сквозь решётку, не задевая её, нам сначала нужно выяснить, сколько места позволяет решётка для прохода мяча.
Размеры клеток решётки: Каждая клетка решётки имеет стороны 14,5 см. Это значит, что размеры клетки представляют собой квадрат со стороной 14,5 см.
Размеры мяча: Радиус мяча составляет 4 см, следовательно, его диаметр \(D\) будет равен: \[ D = 2 \times 4 \text{ см} = 8 \text{ см} \]
Минимальное пространство для прохода мяча: Чтобы мяч прошёл сквозь клетку, необходимо, чтобы диаметр мяча был меньше размера клетки. Поскольку сторона клетки составляет 14,5 см, она в состоянии пропустить мяч, если между стенками клетки поместится весь мяч. Для этого необходимо, чтобы расстояние между стенками было больше диаметра мяча.
Расстояние между стенками клетки: С учетом размеров клетки:
- Размер клетки (14,5 см) – Диаметр мяча (8 см) = 6,5 см. Это значит, что мяч может проходить за счёт наличия свободного пространства в клетке.
Вероятность успешного прохождения мяча: Мы можем представить вероятность как сравнение между размерами клетки и размерами мяча. Когда мяч попадает в клетку, он должен пройти сквозь пространство, и вероятность того, что он пролетит без зацепления за решётку, зависит от того, где находится центр мяча относительно центра клетки.
Центр мяча должен находиться на расстоянии от стенок клетки минимум на 4 см (радиус мяча). Размер доступного пространства по горизонтали и вертикали составляет: \[ 14,5 \text{ см} - 8 \text{ см} = 6,5 \text{ см} \]
Это пространство делится по обе стороны от центра клетки. То есть, допустимые границы центра мяча будут от 4 см до 10,5 см относительно центра клетки.
Расчёты: Всего пролететь мяч может в диапазоне 6,5 см, и из-за одинакового распределения центр мяча может находиться в пределах: \[ от 4 \text{ см} \text{ до } 10,5 \text{ см} \] Это даёт нам 6,5 см как допустимую ширину.
Поскольку клетка имеет размер 14,5 см, вероятность того, что мяч пройдет успешно, можно выразить следующим образом: \[ P = \frac{\text{Ширина свободного пространства}}{\text{Ширина клетки}} = \frac{6,5}{14,5} \] Проведем вычисления: \[ P \approx 0,4483 \]
Округляя до сотых: \[ P \approx 0,45 \]
Таким образом, вероятность того, что мяч пролетит сквозь решётку, не задев её, составляет примерно 0,45 или 45%.
