| ■No17323に返信(たけさんの記事)
容積の3/4が水、1/4が隙間になっているので、 弦を引いて円の面積を3/4と1/4に分けることを考えます。 中心O,半径6,中心角2θ(rad)の扇形OABで 扇形OAB-△OAB=円の1/4 となるようなθを探します。 1/2*6^2*2θ-1/2*6^2*sin2θ=1/4*6^2*π θは θ-1/2*sin2θ=π/4(※) を満たし、このとき水の高さh=6+6cosθ になります。
どこまでの精度を求めて近似をするかによって解は異なりますが、
手計算の範囲では (※)を満たすθは代入してみると、π/3と5π/12の間にあることがわかりますので co≒π/3=0.5 と cos5π/12≒0.26 の平均をとってcosθ≒0.36として h=6+6*0.36≒8
エクセルを用いると θ≒66.17°でh≒8.424
|