Hola Buen Día :
Teniendo en cuenta que el volumen de un sólido
cónico es.
1 / 3π r²h
r = radio
h = altura
Antes de iniciar consideremos :
Toda lafuncióndependerá del tiempo.
Tomemos como t = 0 cuando el nivel del agua está a dos metros de altura.
El tiempo sedaráen minutos.
Hallemos el radio correspondientea la
altura de 2 m para saber cómo varía éste en tal punto :
Como la altura o nivel del agua en el punto sube
a razón de 20 cm / m :
h(t) = 0, 2t + 2
Usando la semejanza de triángulos :
6 / 2 = 0, 2 t + 2 / r
0, 4 t + 4 = 6r
r = (0, 4 t + 4) / 6
Sea b la razón a la que se bombea el agua al tanque.
Hallemos el volumen y luego la razón a la que
cambiael volumen de agua en el cono a la altura de dos metros, es decir
utilizaremos t = 0 en la derivada de la función, luego sumaremos aesta la
razón a la que se fuga el agua del tanque y con esto encontraremos la
razón a la que se bombea el agua.
V(t) = π / 3 (0, 2t + 2)((0, 4 t + 4) / 6)²
Derivando respecto al tiempo es decir tomando un
valor cercano y luego dividirlo por el tiempo para hallar la variación :
v'(t) = π(t + 10)² / 1125
v'(0) = π(10)² / 1125≈ 0, 279252 ≈ 279, 252 L
10.
000 cm³ = 10 L
b - 10L / min = 279, 252 L / min
b = 289, 252 L / min = 0, 29 m³ / min.