水从注满水半径为13m的半球形的水槽中流出,流速为0.6m3/s,当水深为8m时水位的变化率是多少?水面半径的变化率是多

2个回答

  • 设y为水的体积,h为水位,R为球的半径,r为水面半径,v为流速,t为时间.

    h对时间求导,得h'(t).r对时间求导,得r'(t).

    y=(2πR^3)/3-vt ①

    y=πh^2(R-h/3) ② (这个式子我不知道怎么得的)

    r=√[R^2-(R-h)^2] ③ (√是开根号的意思)

    联立①②,有(2πR^3)/3-vt =πh^2(R-h/3) ,两边对时间求导,有 -v=2πRhh'(t)

    得h'(t)=-0.0009187 m/s

    由③得r^2=R^2-(R-h)^2 ,两边对时间求导,有2rr'(t)=2Rh'(t)-2hh'(t)

    而由③得r=12m,代入数据,得

    r'(t)=-0.0003827 m/s