Для решения задачи, воспользуемся тем, что количество поддерживающего корма (калорийность) пропорционально наружной поверхности тела животного. Площадь поверхности тела (S) животного можно выразить через его массу (m) следующим образом:
\[ S \approx k \cdot m^{2/3} \]
где \( k \) - константа, зависящая от формы тела животного.
Исходя из этого, если \( C \) - калорийность поддерживающего корма, то:
\[ C = k \cdot S \]
Так как \( S \) пропорционально \( m^{2/3} \), можем выразить калорийность как:
\[ C \propto m^{2/3} \]
Таким образом, для двух животных с массами \( m_1 \) и \( m_2 \) и соответствующими калорийностями \( C_1 \) и \( C_2 \) имеем:
\[ \frac{C_1}{C_2} = \frac{m_1^{2/3}}{m_2^{2/3}} \]
Подставим известные значения:
- \( m_1 = 630 \) кг;
- \( C_1 = 13500 \) калорий;
- \( m_2 = 420 \) кг;
- \( C_2 = ? \).
Подставим в выражение:
\[ \frac{13500}{C_2} = \frac{630^{2/3}}{420^{2/3}} \]
Теперь упростим соотношение:
\[ \frac{13500}{C_2} = \left(\frac{630}{420}\right)^{2/3} = \left(\frac{630}{420}\right)^{2/3} = \left(\frac{3}{2}\right)^{2/3} \]
Вычисляем \( \left(\frac{3}{2}\right)^{2/3} \):
\[ \left(\frac{3}{2}\right)^{2/3} = \frac{3^{2/3}}{2^{2/3}} \]
Теперь можем выразить \( C_2 \):
\[ C_2 = 13500 \cdot \left(\frac{420}{630}\right)^{2/3} = 13500 \cdot \left(\frac{2}{3}\right)^{2/3} \]
Теперь расчет:
\[ C_2 = 13500 \cdot \frac{4}{9^{1/3}} \approx 13500 \cdot 0.4444 \approx 6000 \]
Таким образом, калорийность поддерживающего корма для вола весом 420 кг составляет примерно 6000 калорий.