Question

Difficulty: HardKatı Cisimler

Bir ayrıtının uzunluğu 8 birim olan tahta bir küpün, karşılıklı iki yüzeyinin merkezinden geçen, taban yarıçapı 3 birim olan dik dairesel silindir biçimindeki bir parça oyulup çıkarılıyor.

Buna göre, geriye kalan cismin yüzey alanı kaç birimkaredir?

  1. A
    384 - 18π
  2. B
    384 + 18π
  3. 384 + 30πAnswer
  4. D
    384 + 36π
  5. E
    384 + 48π

Answer

384 + 30π
Küpün yüzey alanı hesaplanırken, silindirin giriş ve çıkış yaptığı iki dairesel alan küp yüzeyinden eksilirken, küpün içinde oluşan silindirik boşluğun yanal yüzeyi toplama eklenmelidir. Başlangıç alanı 384, eksilen alan 18π, eklenen alan 48π olduğundan sonuç 384 + 30π bulunur.

Step-by-Step Solution

1
Başlangıçtaki küpün toplam yüzey alanını hesapla.
Alan = 6 · a² = 6 · 8² = 6 · 64 = 384 birimkare.
Küpün 6 eş yüzeyi vardır.
2
Oyulup çıkarılan dairesel parçaların (taban ve tavan) alanını hesapla ve çıkar.
Çıkan Alan = 2 · (π · r²) = 2 · π · 3² = 18π birimkare.
Silindir küpün bir yüzeyinden girip karşısından çıktığı için küpün yüzeyinden iki daire eksilir.
3
Küpün içinde oluşan yeni silindirik yüzeyin (yanal alan) alanını hesapla ve ekle.
Eklenen Alan = 2 · π · r · h = 2 · π · 3 · 8 = 48π birimkare.
Oymanın sonucunda cismin içinde bir silindir yüzeyi oluşur; bu yüzey toplam alana dahil edilir. Silindirin yüksekliği küpün bir kenarına (8) eşittir.
4
Toplam yüzey alanı değişimini başlangıç alanına uygula.
Toplam Alan = 384 - 18π + 48π = 384 + 30π birimkare.
Eksilen ve eklenen alanlar toplanarak sonuca ulaşılır.

Key Concept

Bir cisimden parça çıkarıldığında yüzey alanı, eksilen yüzeyler kadar azalırken yeni oluşan yüzeyler kadar artar.

Hints

1
Cismin yüzey alanı değişimi = (Eklenen Yüzeyler) - (Çıkan Yüzeyler).
2
Silindir küpün içinden geçtiği için küpün alt ve üstünde iki daire boşluk oluşur, ancak içeride yeni bir 'duvar' (silindir yanal yüzeyi) meydana gelir.
3
Silindirin yüksekliği küpün bir kenarına (8 birim) eşittir. Yanal alan 2πrh formülüyle hesaplanmalıdır.

Practice More

Benzer bir soruyu, silindirin yarısı kadar derinliğe oyulduğu (boydan boya geçmediği) durum için çözmeyi deneyin.

Alternative Method

Alan Değişimi Metodu: Sadece değişime odaklanın. Eksilen: 2 daire (-2·π·3² = -18π). Eklenen: Silindir Yanal Alanı (+2·π·3·8 = +48π). Net Değişim: +30π. İlk alan (384) + Değişim (30π).
Estimated Time:2m 30s
Rate this question