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bonjour pouvez vous m'aidez pour ce dm c'est pour demain

On considère un sablier composé de deux c
ônes iden
tiques de
même sommet C et dont le rayon de la base
est AK = 1,5 cm.
Pour le protéger, il est enfermé dans
un cylindre de haute
ur 6 cm et
de même base que les
deux cônes.
1.
On
note
V le
volume du
cylindre
et
V
1
le
volume
du sablier.
Tous
les volumes seront
exprimés en cm
3
.
a)
Calculer le volume V du cylindre.
b)
Calculer le volume V
1
du sablier.
c)
Quelle fraction du volume du cylindre, le
volume du sablier
occupe
-
t
-
il?
2.
On a mis 12 cm
3
de sable dans le sablier.
Sachant
que
le
sable
va
s’écouler
d’un
cône
à
l’autre
avec
un
débit
de
240
cm
3
/h,
quel temps
sera mesuré par ce sablier

merci d'avance


Répondre :

Bonjour ;

1)

a)

Soit r le rayon commun au cylindre et aux deux cônes du sablier :
r = AK = 1,5 cm .

Soit aussi h la hauteur du cylindre : h = 6 cm ;
donc la hauteur d'un cône du sablier est : h/2 = 3 cm .

V = π r² h = π x 1,5² x 6 = 13,5 π ≈ 42,41 cm³ .

b)

Le volume d'un cône du sablier est : (1/3) x πr² x (h/2) = (1/6) x π r² h ;
donc le volume V1 du sablier est :
V1 = 2 x (1/6) x π r² h = (1/3) x π r² h
= (1/3) x π x 1,5² x 6 = 4,5 π ≈ 14,14 cm³ .

c)

V1 = (1/3) x π r² h = (1/3) V ;
donc le sablier occupe le 1/3 du volume du cylindre .

2)

Le débit est : 240 cm³/h ;
donc pendant 1 h = 3600 s s'écoule 240 cm³ de sable d'un cône
du sablier à l'autre cône ;
donc en 1s s'écoule : 240/3600 = 1/15 cm³ de sable ;
donc : 12 cm³ de sable s'écouleront en : 12 x 15 = 180 s = 3 mn .