Matematik

Cylinderformet dåsecola

28. januar 2014 af christinalill (Slettet) - Niveau: B-niveau

Opgaven lyder:

Til pommes friterne hører en dåsecola, der rummer 33 cL.  Antag at dåsen er cylinderformet og find de dimensioner (radius og højde) der gør materialeforbruget mindst muligt.
(Hjælp: Opstil en forskrift for overfladearealet som funktion af radius. I får brug for formlerne for volumen af cylinder og areal af cirkel (top og bund))

Er i tvivl om hvad jeg skal gøre her, og håber derfor der er nogen der kan hjælpe :-)


Brugbart svar (0)

Svar #1
28. januar 2014 af PeterValberg

V = π·r2·h   (værdien for V kender du)

Isolér h

Indsæt udtrykket for h i ligningen for overfladearealet og reducér

OA = 2·π·r2 + 2·π·r·h = 2·π·(r2h·r) = 

Overfladearealet som en funktion af radius OA(r) = <det udtryk, du finder frem til>
skal derefter optimeres (du skal finde den radius, der giver det mindste overfladeareal).

- - -

mvh.

Peter Valberg
(YouTube)


Svar #2
28. januar 2014 af christinalill (Slettet)

Men hvilken værdi for r2 skal der bruges? 


Brugbart svar (0)

Svar #3
28. januar 2014 af PeterValberg

Den optimale værdi for radius r (den, der giver det mindste overfladeareal og dermed det mindste materialeforbrug) finder du, når du optimerer funktionsudtrykket for overfladearealet (der jo er en funktion af radius).

- - -

mvh.

Peter Valberg
(YouTube)


Brugbart svar (0)

Svar #4
28. januar 2014 af PeterValberg

V = 33 cL = 330 cm3

h = 330/(π·r2)

Overfladearealet, som en funktion af radius r:

OA(r) =  2·π·r2 + 2·π·r·h = 2·π·(r2 + h·r) = 2·π·(r2 + 330/(π·r2)·r) = (2·π·r3 + 660)/r

Bestem nu den afledede funktion OA'(r) og løs ligningen OA'(r) = 0

- - -

mvh.

Peter Valberg
(YouTube)


Svar #5
28. januar 2014 af christinalill (Slettet)

Jeg forstår ikke helt din ligning med OA(r) 

Er OA ikke = 2 * π * r * (h+r)  ?

Så ved at indsætte det isolerede h, ville den så ikke lyde:

OA = 2 * π * r * (V/π*r2 + r) ? 


Brugbart svar (0)

Svar #6
28. januar 2014 af PeterValberg

Jo, og V = 330

OA = 2 * π * r * (V/π*r2 + r) = 2 * π * r * (330/π*r2 + r) = 660/r + 2·π·r2 = 660/r + (2·π·r3)/r = (660 +  2·π·r3)/r

- - -

mvh.

Peter Valberg
(YouTube)


Brugbart svar (0)

Svar #7
28. januar 2014 af SuneChr

# 0
Som ekstra fritidsfornøjelse kunne det da være morsomt at beregne overfladearealet, incl. top og bund,
af en   r i g t i g    33 cl dåse.
Jeg er klar over, at opgaven kun er et skoleeksempel i en optimeringsopgave og er som sådan udmærket.
Hvis man undrer sig over, hvorfor bunden i en sådan dåse er opadhvælvet, er grunden hertil, at dåsen skal kunne modstå trykket, som kulsyren udøver. Se, så fik vi også lidt fysik indover.


Skriv et svar til: Cylinderformet dåsecola

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.