Soluciones NCERT Clase 9 – Capítulo 13 Áreas de superficie y volúmenes – Ejercicio 13.6

Pregunta 1. La circunferencia de la base de un recipiente cilíndrico es de 132 cm y su altura es de 25 cm. ¿Cuántos litros de agua puede contener? ( 1000cm3 = 1l)

Solución:

valores dados,

Circunferencia de la base de un cilindro = 132 cm

Altura del cilindro (h)= 25 cm

La base del cilindro tiene forma de círculo, con una circunferencia = 2πr (r es el radio)

Por lo tanto, 2πr = 132 cm

r =  \frac{132}{2 \times \frac{22}{7}}                  (tomando π= \frac{22}{7}  )

r =\frac{132 \times 7}{2 \times 22}

r = 21 cm

Entonces, volumen del cilindro = πr 2 h

= 22/7 × 21 × 21 × 25 (tomando π= \frac{22}{7}  )

= 34650cm3

Como, 1000 cm 3 = 1 litro

34650 cm 3\frac{1}{1000}   × 34650

= \frac{34650}{1000}

= 34.650 litros

Pregunta 2. El diámetro interior de un tubo cilíndrico de madera es de 24 cm y su diámetro exterior es de 28 cm. La longitud del tubo es de 35 cm. Halla la masa del tubo, si 1 cm 3 de madera tiene una masa de 0,6 g.

Solución:

valores dados,

Radio interior del cilindro (r 1 )=  \frac{24}{2}   = 12 cm

Radio exterior del cilindro (r 2 )=  \frac{28}{2}   = 14 cm

Altura del cilindro (h)= 35 cm

Entonces, volumen usado para hacer madera = volumen del cilindro exterior – volumen del cilindro exterior

= π(r 2 2 )h – π(r 1 2 )h

= π(r 2 2 – r 1 2 )h

\frac{22}{7}   × (14 2 – 12 2 ) × 35 (tomando π= \frac{22}{7}  )

\frac{22}{7}   × (52) × 35

= 5720cm3

Como, 1 cm 3 = 0,6 g

5720 cm 3 = 0,6 × 5720 g

= 3432 gramos

= 3.432kg

Pregunta 3. Un refresco está disponible en dos paquetes: 

(i) una lata de hojalata con una base rectangular de 5 cm de largo y 4 cm de ancho, con una altura de 15 cm y 

(ii) un cilindro de plástico con base circular de 7 cm de diámetro y 10 cm de altura. 

¿Qué contenedor tiene mayor capacidad y por cuánto?

Solución:

Veamos cada caso,

(i) La forma de la lata es cuboide aquí, ya que tiene una base rectangular 

valores dados,

Longitud de lata (l) = 5 cm

Ancho de lata (b) = 4 cm

Altura de lata (h) = 15 cm

Entonces, la cantidad de refresco que puede contener = volumen del cuboide

= (largo × ancho × alto)

= 5 × 4 × 15 cm3

= 300cm3

(ii) La forma de la lata es cilíndrica aquí, ya que tiene una base circular

valores dados,

Radio de lata (r) =  \frac{7}{2}   cm

Altura de lata (h) = 10 cm

Entonces, la cantidad de refresco que puede contener = volumen del cilindro

= (πr 2h )

\frac{22}{7} \times \frac{7}{2} \times \frac{7}{2}   × 10 cm 3                                                   (tomando π= \frac{22}{7}  )

= 385cm3

Por lo tanto, podemos ver que la lata que tiene base circular puede contener (385 – 300 = 85 cm 3 ) más cantidad de refrescos que la primera lata.

Pregunta 4. Si la superficie lateral de un cilindro es de 94,2 cm 2 y su altura es de 5 cm, entonces encuentra

(i) radio de su base 

(ii) su volumen. (Use π = 3.14)

Solución:

valores dados,

Superficie lateral del cilindro = 94,2 cm 2

Altura del cilindro (h) = 5 cm

Veamos cada caso,

(i) Entonces, la superficie lateral tiene forma de rectángulo cuya

largo = (circunferencia del círculo base del cilindro) y ancho = altura del cilindro 

Sea el radio base = r

Superficie lateral = largo × ancho

94,2 cm 2 = (2πr) × h (circunferencia del círculo = 2πr)

94,2 cm 2 = (2 × 3,14 × r) × 5 (tomando π = 3,14)

r = \frac{94.2}{2 \times 3.14 \times 5}

r = 3 cm

(ii) Valores dados,

Radio del cilindro (r)= 3 cm

Entonces, el volumen del cilindro = (πr 2 h)

= π × 3 × 3 × 5 cm 3

= 3,14 × 3 × 3 × 5 cm 3                    (tomando π = 3,14)

= 141,3 cm 3

Pregunta 5. Cuesta ₹ 2200 pintar la superficie curva interior de un recipiente cilíndrico de 10 m de profundidad. Si el costo de pintar es a razón de ₹ 20 por m 2 , encuentre

(i) Área de la superficie interior curva del buque,

(ii) Radio de la base,

iii) Capacidad del buque

Solución:

valores dados,

Altura del cilindro (h) = 10 m

Costo de tasa de pintura = ₹ 20 por m 2

Veamos cada caso,

(i) Por 1 m 2 = ₹ 20

Por superficie lateral = ₹2200

Entonces la superficie lateral = \frac{2200}{20}

= 110m2

(ii) Sea el radio base = r

Así como, Superficie lateral = (circunferencia del círculo base del cilindro) × altura

110 m 2 = (2πr) × h                      

110 = (2 ×  \frac{22}{7}   × r) × 10 (tomando π= \frac{22}{7}  )

r =  \frac{110 \times 7}{2 \times 22 \times 10}   cm

r =  \frac{7}{4}   cm

r = 1,75 cm

(iii) Volumen del cilindro = (πr 2 h)

\frac{22}{7} \times \frac{7}{4} \times \frac{7}{4}   × 10 cm 3                   (tomando π= \frac{22}{7}  )

= 96,25 cm3

Pregunta 6. La capacidad de un recipiente cilíndrico cerrado de 1 m de altura es de 15,4 litros. ¿Cuántos metros cuadrados de lámina de metal se necesitarían para fabricarlo? 

Solución:

valores dados,

Altura del cilindro (h) = 1 m = 100 cm

Volumen del cilindro (V) = 15,4 litros

Como 1 litro = 1000 cm 3

15,4 litros = 15,4 × 1000 cm 3

V = 15 400 cm3

Volumen del cilindro = (πr 2 h)

15,400 =  \frac{22}{7}   × r 2 × 100 (tomando π= \frac{22}{7}  )

r2 =  _\frac{15400 \times 7}{22 \times 100}

r2 = 49

r = √49

r = 7 cm

Área de superficie de un cilindro cerrado = ( área de superficie de la curva + círculo superior e inferior) = 2πrh + (2 × πr 2 )

= 2πr (r+h)

= 2 ×  \frac{22}{7}   × 7 × (7 + 100) cm 2                                                    (tomando π= \frac{22}{7}  )

= 2 × 22 × 107

= 4708 cm 2

= 0,4708 m 2

Por tanto, para su fabricación se necesitarían 0,4708 m 2 de chapa.

Pregunta 7. Un lápiz de mina consta de un cilindro de madera con un cilindro sólido de grafito relleno en el interior. El diámetro del lápiz es de 7 mm y el diámetro del grafito es de 1 mm. Si la longitud del lápiz es de 14 cm, encuentra el volumen de la madera y el del grafito.

Solución:

Así que aquí lápiz = (cilindro de madera + cilindro de grafito)

valores dados,

Altura del cilindro de madera (y grafito) (h) = 14 cm = 140 mm

Radio del lápiz (R)=  \frac{7}{2}   mm

Radio de grafito (r)=  \frac{1}{2}   mm

Volumen de grafito = (πr 2 h)

\frac{22}{7} \times \frac{1}{2} \times \frac{1}{2}   × 140 mm 3                                               (tomando π= \frac{22}{7}  )

= 110mm3

= 0,11 cm 3

Volumen de madera = Volumen de lápiz – Volumen de grafito

= (πR 2 h) – (πr 2 h) = π(R 2 – r 2 )h

\frac{22}{7}   × (( \frac{7}{2}  ) 2 – ( \frac{1}{2}  ) 2 ) × 140 mm 3                                       (tomando π= \frac{22}{7}  )

= 22 × 20 × ( \frac{49}{4}   \frac{1}{4}  mm3

= 22 × 20 × 12 mm3

= 5280 mm 3

= 52,80 cm 3

Pregunta 8. A un paciente en un hospital se le da sopa diariamente en un recipiente cilíndrico de 7 cm de diámetro. Si el tazón se llena con sopa hasta una altura de 4 cm, ¿cuánta sopa tiene que preparar el hospital diariamente para atender a 250 pacientes? 

Solución:

Así que aquí Volumen de sopa para cada paciente = Volumen del cilindro.

valores dados,

Altura del cilindro (h) = 4 cm

Radio del cilindro (r)=  \frac{7}{2}   cm

Volumen del Cilindro = (πr 2 h)

\frac{22}{7}   ×  \frac{7}{2} \times \frac{7}{2}   × 4 cm 3                                              (tomando π= \frac{22}{7}  )

154cm3

Volumen de sopa para 250 pacientes = 250 × Volumen del cilindro.

= 250 × 154

= 38 500 cm 3

Por tanto, se necesitan 38.500 cm3 de sopa al día para atender a 250 pacientes.

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Artículo escrito por _shinchancode y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

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