一容器的内侧是由曲线y=x2绕y轴旋转而成的曲面,其容积为72πm3,其中盛满水,若将容器中的水从容器的顶部抽出64πm3,至少需做多少功? (长度单位:m,重力加速度为g m/s2,水的密度为103 kg/m3。)

admin2018-05-25  38

问题 一容器的内侧是由曲线y=x2绕y轴旋转而成的曲面,其容积为72πm3,其中盛满水,若将容器中的水从容器的顶部抽出64πm3,至少需做多少功?
    (长度单位:m,重力加速度为g m/s2,水的密度为103 kg/m3。)

选项

答案建立如图3—12所示的直角坐标系,当容器中的水深为h时,先求出容器中水的体积V和其深度h之间的关系,其体积微元为 dV=πx2dy=πydy, 体积为 V=π∫0hydy=[*]h2。 当V=72π时,72π=[*]h2,则h=12。 当V=72π一64π=8π时,8π=[*]h2,则h=4。 [*] 根据功的计算公式,功的微元为 dW=103g(12一y)πydy W=103πg∫412y(12一y)dy =[*]πg(J), 即所求的功为[*]πgJ。

解析
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