Чтобы решить задачу, нам нужно понять, как меняется уровень воды при переливании её в другой сосуд, учитывая изменение размеров.
Шаг 1: Понимание формы сосудов
У нас есть два сосуда в форме правильной четырехугольной призмы (это прямоугольный параллелепипед с квадратным основанием). Важным аспектом является то, что уровень воды в сосуде зависит от объема воды и площади основания сосуда.
Шаг 2: Определение исходного раза и нового размера основания
Обозначим:
- ( a ) — сторону основания первого сосуда (правильной четырехугольной призмы).
- Объем воды в первом сосуде можно рассчитать по формуле:
[
V_1 = S_1 \cdot h
]
где ( S_1 ) — площадь основания первого сосуда, которая равна ( a^2 ) (так как основание квадратное), и ( h = 270 ) см — высота уровня воды.
Шаг 3: Площадь основания первого сосуда
Сначала найдем объем воды в первом сосуде:
[
V_1 = a^2 \cdot 270
]
Шаг 4: Определение размера второго сосуда
У второго сосуда сторона основания в три раза больше:
[
a_2 = 3a
]
Площадь основания второго сосуда:
[
S_2 = (3a)^2 = 9a^2
]
Шаг 5: Объем воды в новом сосуде
Когда мы переливаем воду из первого сосуда во второй, объем остается тем же, но площадь основания меняется. Объем воды, который теперь занимает второй сосуд, можно выразить через высоту ( h_2 ):
[
V_1 = S_2 \cdot h_2
]
где ( S_2 = 9a^2 ).
Шаг 6: Сравнение объемов
Замещая объем ( V_1 ) в новом сосуде:
[
a^2 \cdot 270 = 9a^2 \cdot h_2
]
Шаг 7: Определение высоты уровня воды во втором сосуде
Упрощая уравнение, можем избавиться от ( a^2 ), так как оно не равно нулю:
[
270 = 9h_2
]
Теперь найдем ( h_2 ):
[
h_2 = \frac{270}{9} = 30 \text{ см}
]
Ответ:
Уровень воды во втором сосуде составит 30 см.