3 svar
101 visningar
Korvgubben är nöjd med hjälpen
Korvgubben 175 – Fd. Medlem
Postad: 2 jul 2017 13:49

Derivering

Hej! Behöver hjälp med en uppgift.

En vattentank i form av en rät cirkulär kon har spetsen vänd nedåt. Basytans radie är 6 m. Tankens djup är 8 m. Vatten fylls på med hastigheten 0,1 m3/min. Med vilken hastighet stiger vattenytan då vattendjupet är 4 m?

Jag gjorde på följande sätt. Först löste jag ut vattenytans höjd i konen från ekvationen för konens volym, och fick då

h(t)=3V(t)πr2(t)

där V(t) är vattenvolymen och r(t) radien hos vattenytan vid tiden t. Vi vill veta hur snabbt vattenhöjden stiger, varför vi deriverar uttrycket. Jag orkar inte skriva ner allt, utan presenterar direkt resultatet (kanske jag gjorde något fel i detta steg, men det tror jag inte)

h'(t)=3V'(t)πr2(t)- 6r'(t)V(t)πr3(t)

Vi vet dessutom att

r(tmax)h(tmax)=r(t)h(t)=34  r(t)=34h(t)  r'(t)=34h'(t)

Nu känner vi alltså till alla variabler, förutom h'(t), som vi löser ut och får

h'(t)=16V'(t)9πh2(t)=16·0,1m3/min9π·(4m)2=145πm/min

Enligt facit skall svaret vara 190π, alltså avviker mitt svar med en faktor 0,5. Vad har jag gjort för fel?

Ditt uttryck för h(t) är inte färdigt, eftersom r beror på t.

Dr. G 9373
Postad: 2 jul 2017 14:32

Jag hade ställt upp det som att 

V = pi*r^2*h/3 = 3*pi*h^3/16, då r/h = 6/8.

Då är enligt kedjeregeln 

dh/dt = (dV/dt)/(dV/dh) 

Korvgubben 175 – Fd. Medlem
Postad: 2 jul 2017 14:55

Suck. Jag har rätt svar i min beräkning ovan... Jag har tydligen slagit in fel på räknaren (8 istället för 16). Jag kanske har värmeslag. Tack för hjälpen i alla fall :D!

Svara Avbryt
Close