Чтобы определить диаметр новой трубы, необходимо учитывать, что пропускная способность трубы пропорциональна площади её поперечного сечения. Площадь круга (поперечное сечение трубы) вычисляется по формуле:
\[ S = \pi \left( \frac{D}{2} \right)^2 \]
где \( S \) — площадь, \( D \) — диаметр трубы.
Для данных труб:
Для трубы с диаметром 30 см: \[ S_1 = \pi \left( \frac{30}{2} \right)^2 = \pi \cdot 15^2 = \pi \cdot 225 \, \text{см}^2 \]
Для трубы с диаметром 40 см: \[ S_2 = \pi \left( \frac{40}{2} \right)^2 = \pi \cdot 20^2 = \pi \cdot 400 \, \text{см}^2 \]
Теперь суммируем площади поперечного сечения этих двух труб: \[ S_{total} = S_1 + S_2 = \pi \cdot 225 + \pi \cdot 400 = \pi \cdot (225 + 400) = \pi \cdot 625 \, \text{см}^2 \]
Теперь находим диаметр новой трубы \( D \), которая будет иметь такую же площадь: \[ S_{new} = \pi \left( \frac{D}{2} \right)^2 = \pi \cdot 625 \]
Упростим уравнение, уберем \( \pi \): \[ \left( \frac{D}{2} \right)^2 = 625 \]
Теперь возьмем квадратный корень: \[ \frac{D}{2} = 25 \] \[ D = 50 \, \text{см} \]
Таким образом, диаметр новой трубы должен составлять 50 см.