Для определения высоты цилиндрической банки без крышки, сначала нужно выяснить составные части площади ее поверхности.
Площадь поверхности открытой цилиндрической банки равна сумме площади боковой поверхности и площади основания. Формула для площади боковой поверхности цилиндра:
\[ S_{\text{бок}} = 2\pi rh \]
где \( r \) — радиус основания, \( h \) — высота цилиндра.
Площадь основания:
\[ S_{\text{осн}} = \pi r^2 \]
Таким образом, общая площадь поверхности открытой банки выглядит следующим образом:
\[ S = S_{\text{бок}} + S_{\text{осн}} = 2\pi rh + \pi r^2 \]
В данном случае известно, что:
- Общая площадь \( S = 1 \, \text{м}^2 \)
- Радиус основания \( r = 0,25 \, \text{м} \)
Подставим радиус в формулу:
\[ 1 = 2\pi(0.25)h + \pi(0.25)^2 \]
Посчитаем \( \pi(0.25)^2 \):
\[ \pi(0.25)^2 = \pi(0.0625) = 0.0625\pi \]
Теперь подставим это значение обратно в уравнение:
\[ 1 = 2\pi(0.25)h + 0.0625\pi \]
Упростим:
\[ 1 = 0.5\pi h + 0.0625\pi \]
Вынесем \( \pi \) за скобки:
\[ 1 = \pi(0.5h + 0.0625) \]
Теперь разделим обе стороны на \( \pi \):
\[ \frac{1}{\pi} = 0.5h + 0.0625 \]
Решим это уравнение относительно \( h \):
\[ 0.5h = \frac{1}{\pi} - 0.0625 \]
\[ h = 2\left(\frac{1}{\pi} - 0.0625\right) \]
Теперь подставим значение \( \pi \approx 3.14 \):
\[ h = 2\left(\frac{1}{3.14} - 0.0625\right) \]
Вычислим \( \frac{1}{3.14} \):
\[ \frac{1}{3.14} \approx 0.3185 \]
Теперь подставим в уравнение:
\[ h \approx 2(0.3185 - 0.0625) = 2(0.2560) \approx 0.512 \]
Таким образом, высота банки:
\[ h \approx 0.51 \, \text{м} \]
С точностью до 0.01 м высота банки составляет 0.51 м.