✔ 最佳答案
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Q : 冰塊為球體還是立方體?
Ans : 題目是說 ice "ball", 所以是指"球體".
Sol :
設時間 t 時,此球半徑為R(t),表面積為S(t),體積為V(t),
由題意知融化速率跟表面積成比例,
則存在一負值常數K,使得下式成立:
dV(t)/dt = K S(t)
再利用球體體積與表面積公式可得:
d[ (4/3)πR(t)^3 ] / dt = K 4πR(t)^2
(4/3)π d[ R(t)^3 ] / dt = 4πK R(t)^2
d[ R(t)^3 ] / dt = 3K R(t)^2
3 R(t)^2 R'(t) = 3K R(t)^2
R'(t) = K
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R(T) - R(0) = KT .....(1式)
又 V(t) = (4/3)πR(t)^3
R(t)^3 = 3 V(t) / (4π)
R(t) = [ 3 V(t) / (4π) ] ^ (1/3)
R(0) = [ 3*1000 / (4π) ] ^ (1/3) ≒ 6.204
R(1) = [ 3*729 / (4π) ] ^ (1/3) ≒ 5.583
設 t = Te 時,體積為125 cm^3 ,
R(Te) = [ 3*125 / (4π) ] ^ (1/3) ≒ 3.102
當 T = 1, 由(1式)得:
K = R(1) - R(0) = 5.583 - 6.204 = - 0.621
當 T = Te, 由(1式)得:
R(Te) - R(0) = KTe
3.102 - 6.204 = -0.621*Te
Te = (3.102-6.204)/(-0.621) ≒ 4.995 ≒ 5
Ans: 若以體積為1000 cm^3時為第0分鐘,
則5分鐘時,體積為125 cm^3.
( 1000 cm^3 → 1分鐘 → 729 cm^3 → 4分鐘 → 125 cm^3 )