Давайте решим задачу по шагам и подробно объясним каждый этап.
Дано:
- Первый сосуд — правильная четырёхугольная призма, в которой уровень воды равен ( h_1 = 128 ) см.
- Второй сосуд — тоже правильная четырёхугольная призма, его сторона основания в 4 раза больше, чем у первого.
- Нужно определить, на каком уровне окажется вода после переливания.
Шаг 1. Обозначим данные и обозначения
Пусть сторона основания первого сосуда — ( a ).
Тогда площадь основания первого сосуда: ( S_1 = a^2 ).
Для второго сосуда:
[ a_2 = 4a ]
[ S_2 = a_2^2 = (4a)^2 = 16a^2 ]
Объем воды в первом сосуде:
[
V_1 = S_1 \times h_1 = a^2 \times 128
]
Объем воды не меняется при переливании, поэтому:
[
V_2 = V_1
]
Шаг 2. Взаимосвязь объемов
Объем воды во втором сосуде, заполняемом на определенной высоте ( h_2 ), равен:
[
V_2 = S_2 \times h_2
]
Поскольку объем воды не изменился, получаем:
[
a^2 \times 128 = 16a^2 \times h_2
]
Шаг 3. Решим уравнение для ( h_2 )
[
a^2 \times 128 = 16a^2 \times h_2
]
Разделим обе части уравнения на ( a^2 ):
[
128 = 16 \times h_2
]
Делим обе стороны уравнения на 16:
[
h_2 = \frac{128}{16} = 8
]
Ответ:
Вода после переливания окажется на высоте 8 см во втором сосуде.