Давайте разберём задачу пошагово.
Дано:
- Две правильные четырёхугольные пирамиды (то есть пирамиды с квадратным основанием).
- Объём первой пирамиды \( V_1 = 40 \).
- Высота второй пирамиды в 4 раза больше, чем высота первой.
- Длина стороны основания второй пирамиды в 1,5 раза больше, чем у первой.
Необходимое найти:
Объём второй пирамиды \( V_2 \).
Шаг 1: Обозначим обозначения
Обозначим для первой пирамиды:
- сторону основания = \( a_1 \)
- высоту = \( h_1 \)
Для второй пирамиды:
- сторону основания = \( a_2 \) = \( 1.5 a_1 \)
- высоту = \( h_2 \) = \( 4 h_1 \)
Шаг 2: Формула объёма правильной пирамиды
Объём правильной пирамиды с квадратным основанием:
\[
V = \frac{1}{3} \times \text{Площадь основания} \times \text{Высота}
\]
Площадь основания (\( S \)) равна:
\[
S = a^2
\]
Следовательно:
\[
V = \frac{1}{3} a^2 h
\]
Шаг 3: Используем известное значение объёма первой пирамиды
\[ V_1 = \frac{1}{3} a_1^2 h_1 = 40 \]
Из этого выражения можно выразить \( a_1^2 h_1 \):
\[
a_1^2 h_1 = 3 \times 40 = 120
\]
Шаг 4: Выразим объём второй пирамиды
\[ V_2 = \frac{1}{3} a_2^2 h_2 \]
Подставляем \( a_2 = 1.5 a_1 \), а \( h_2 = 4 h_1 \):
\[
V_2 = \frac{1}{3} (1.5 a_1)^2 \times 4 h_1
\]
Раскроем скобки:
\[
V_2 = \frac{1}{3} \times (1.5)^2 a_1^2 \times 4 h_1
\]
Значение \( (1.5)^2 = 2.25 \):
\[
V_2 = \frac{1}{3} \times 2.25 a_1^2 \times 4 h_1
\]
Перемножим числа:
\[
\frac{1}{3} \times 4 = \frac{4}{3}
\]
Итого:
\[
V_2 = 2.25 a_1^2 \times \frac{4}{3} h_1
\]
Объединим:
\[
V_2 = 2.25 \times \frac{4}{3} \times a_1^2 h_1
\]
Теперь вычислим:
\[
2.25 \times \frac{4}{3} = 2.25 \times \frac{4}{3}
\]
Переведём в дробь: 2.25 = \( \frac{9}{4} \)
Тогда:
\[
\frac{9}{4} \times \frac{4}{3} = \frac{9}{4} \times \frac{4}{3} = \frac{9 \times 4}{4 \times 3} = \frac{36}{12} = 3
\]
Следовательно:
\[
V_2 = 3 \times a_1^2 h_1
\]
Из шага 3 мы знаем, что \( a_1^2 h_1 = 120 \). Значит:
\[
V_2 = 3 \times 120 = 360
\]
Ответ:
\[ \boxed{ \boxed{V_2 = 360} } \]
Объём второй пирамиды равен 360.