Рассмотрим задачу по шагам.
Дано:
- На складе по 1 тонне каждого металла: алюминий, медь, магний, марганец.
- Сплав дюралюминий состоит из:
- Алюминия — основа
- Меди — примерно 5%
- Магния — примерно 2%
- Марганца — примерно 0,5%
Цель:
Определить, какого металла на складе останется больше после изготовления дюралюминия согласно пропорциям.
Шаг 1. Определение пропорций металлов для сплава
Так как для производства сплава всё используется строго по пропорциям, предполагаем, что:
- Алюминий — основа, то есть 100% минус сумму легирующих элементов.
- Легирующие компоненты:
- Медь — 5%
- Магний — 2%
- Марганец — 0,5%
Общая часть легирующих — \( 5\% + 2\% + 0,5\% = 7,5\% \).
Следовательно, алюминия — \( 100\% - 7,5\% = 92,5\% \).
Шаг 2. Расчет массы металлов для приготовления одного слитка дюралюминия
Исходя из того, что все материалы берутся из по 1 тонны каждого металла, и пропорции те же для любых слитков, выясним, сколько из каждого металла необходимо для изготовления определенного количества сплава.
Пусть:
- Объеменную массу слитка, равную 1 тонне — это 1000 кг.
Тогда, чтобы сплав был в пропорциях, потребуется:
- Алюминий: \( 92,5\%\) от всей массы
- Медь: \( 5\%\)
- Магний: \( 2\%\)
- Марганец: \( 0,5\%\)
Шаг 3. Расчет состава слитка
Масса каждого металла для одного слитка:
- Алюминий: \( 1000\,\text{кг} \times 0,925 = 925\,\text{кг} \)
- Медь: \( 1000\,\text{кг} \times 0,05 = 50\,\text{кг} \)
- Магний: \( 1000\,\text{кг} \times 0,02 = 20\,\text{кг} \)
- Марганец: \( 1000\,\text{кг} \times 0,005 = 5\,\text{кг} \)
Шаг 4. Сколько слитков можно сделать из исходных материалов?
Поскольку на складе по 1 тонне каждого металла, узнаем, сколько таких слитков возможно получить.
Для этого найдем, сколько слитков мы можем изготовить на основе каждого металла:
- Алюминий: \[ \frac{1000\,\text{кг}}{925\,\text{кг}} \approx 1,08 \]
- Медь: \[ \frac{1000\,\text{кг}}{50\,\text{кг}} = 20 \]
- Магний: \[ \frac{1000\,\text{кг}}{20\,\text{кг}} = 50 \]
- Марганец: \[ \frac{1000\,\text{кг}}{5\,\text{кг}} = 200 \]
Минимальное число слитков, которое можно изготовить, ограничено металлическим компонентом, у которого наименьшее соотношение — это, очевидно, алюминий (около 1,08 слитка).
Но важнее — чтобы посмотреть, сколько этого металла останется после изготовления максимально возможных слитков.
Шаг 5. Расчет остатков металлов
Максимально возможное число слитков: \[ \approx 1\,\text{слиток} \] ведь, исходя из алюминия, можем сделать чуть больше одного слитка.
После изготовления 1 слитка:
- Алюминий: \( 1000\,\text{кг} - 925\,\text{кг} = 75\,\text{кг} \)
- Медь: \[ 1000\,\text{кг} - 50\,\text{кг} = 950\,\text{кг} \]
- Магний: \[ 1000\,\text{кг} - 20\,\text{кг} = 980\,\text{кг} \]
- Марганец: \[ 1000\,\text{кг} - 5\,\text{кг} = 995\,\text{кг} \]
Поскольку мы можем сделать только один слиток, металлы, израсходованные на него, — это:
- Алюминий — 925 кг,
- Медь — 50 кг,
- Магний — 20 кг,
- Марганец — 5 кг.
Обратно, что осталось:
- Алюминий: 75 кг
- Медь: 950 кг
- Магний: 980 кг
- Марганец: 995 кг
Заключение:
После производства 1 слитка дюралюминия из исходных 1 тонны каждого металла, на складе останется:
- Медь — 950 кг,
- Магний — 980 кг,
- Марганец — 995 кг,
- Алюминий — 75 кг.
Самый большой остаток после изготовления — это марганец (995 кг).
Итог:
На складе останется больше всего марганца, чем других металлов.