Рулон скотча
4/10Внешний радиус рулона клейкой ленты (скотча) равен \(R=60\) мм, а толщина рулона \(d=19\) мм (см. рис.). Длина ленты в рулоне \(L=150\) м. Пользуясь этими данными, как можно точнее определите:
количество слоёв в рулоне,
толщину одного слоя.

Примечание: длина \(l\) окружности находится по формуле \(l=2\pi r\), где \(r\) — радиус окружности, \(\pi\approx 3{,}141593\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЛента в рулоне укладывается слоями, и объём, занятый лентой, равен её длине, умноженной на толщину ленты и ширину. Ширина ленты при этом сокращается.
Ответ1) \(N\approx 475\) (по способу 1; по способу 2 получается \(\approx 473\)); 2) \(d_0\approx 40\) мкм.
РешениеСпособ 1. Введём величину, которая впоследствии «сократится» — ширину ленты \(h\). Пусть толщина ленты равна \(x\). Объём пространства, занятый клейкой лентой, равен \(hxL = h\pi\left[R^2 - (R-d)^2\right]\). Из этой формулы следует \[x = \frac{\pi(2Rd - d^2)}{L} \approx 40\text{ мкм}.\] Количество слоёв равно \[N = \frac{d}{x} \approx 475.\]
Способ 2. Длину ленты в одном слое можно найти по формуле \(l=2\pi r\). Но у разных слоёв разные радиусы (наибольший радиус, равный \(R\), у внешнего слоя, а наименьший, равный \(R-d\), у внутреннего). Поэтому будем использовать среднее значение радиуса слоя \(r_{\text{ср}} = R - \dfrac{d}{2} = 50{,}5\) мм. Тогда число слоёв равно \[N = \frac{L}{2\pi r_{\text{ср}}} \approx 473.\] Толщину одного слоя найдём, разделив общую толщину рулона на количество слоёв: \[d_0 = \frac{d}{N} \approx 40\text{ мкм}.\]
Похожие задачи
- На киностудии ВсОШ 2009/10, 9 кл.
- Шприц-измеритель Максвелл 2013/14, 7 кл.
- Объём собственного тела ИОШ 2014/15, 9-10 кл.
- Объём собственного тела ИОШ 2014/15, 11 кл.
- Длина следа карандаша Курчатов 2014/15, 7 кл.
- Кабель на мотовиле «Бельчонок» 2014/15, 8 кл.