Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела газпром
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#123696

В трубопроводе цилиндрической формы установлено скребковое устройство вдоль трубы, предназначенное для очистки внутренней поверхности от парафинистых и смолистых отложений, имеющее форму треугольной призмы. В поперечном сечении трубопровода в виде круглого циферблата с часовой разметкой, вершины треугольника скребкового устройства находятся в точках окружности на часовых отметках «1:30», «4:00» и «5:00». Определить диаметр трубопровода, если площадь сечения скребкового устройства 900  мм2
 .

Источники: Газпром - 2025, вариант 2, 11.3 (см. olympiad.gazprom.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Да, условие действительно мудрёное, но может можно как-то его представить проще? Да и с чего начать? Наверное для начала будет удобнее преобразовать часовые отметки во что-то более удобоваримое. Может, в градусную меру?

Подсказка 2

Вполне возможно, что до сих пор непонятно, а что вообще происходит в задаче. А что если представить её в двухмерном виде? Попробуйте изобразить поперечное сечение трубы и призмы.

Подсказка 3

Осталось дело за малым, вспомните площадь треугольника через радиус описанной окружности и теорему синусов, дальше лишь дело техники :)

Показать ответ и решение

Построим сечение трубопровода в виде окружности с часовой разметкой. Отметим вершины треугольника (сечения скребкового устройства, имеющего форму треугольной призмы) в точках A,  B  и C,  соответствующих отметкам 1:30,  4:00  и 5 :00  на циферблате. Заметим, что △ABC  — вписанный в окружность. Обозначим радиус этой окружности R.

Часовое деление на циферблате соответствует центральному углу    ∘      ∘
360 ∕12= 30 .

Дуги, стягиваемые сторонами треугольника:

  • Дуга AB  (между 1:30  и 4:00  ): (4− 1.5) часа= 2.5 часа, следовательно 2.5⋅30∘ = 75∘.
  • Дуга BC  (между 4:00  и 5:00  ): (5− 4) часа= 1 час, следовательно 1⋅30∘ =30∘.
  • Дуга CA  (между 5:00  и 1 :30  через 12:00  ): (12− 5+ 1.5) часа =8.5 часа, следовательно 8.5⋅30∘ = 255∘.

Углы △ABC  являются вписанными и опираются на эти дуги:

  • ∠C  (вершина в 5:00  ) опирается на дугу AB :        ∘       ∘
∠C = 75∕2= 37.5 .
  • ∠A  (вершина в 1:30  ) опирается на дугу BC :        ∘      ∘
∠A = 30∕2= 15.
  • ∠B  (вершина в 4:00  ) опирается на дугу CA :         ∘        ∘
∠B = 255 ∕2= 127.5.

Используя формулу для нахождения площади треугольника через радиус описанной окружности и теорему синусов, получим:

S△ = abc-
     4R

Так как a= 2RsinA,  b= 2RsinB,  c= 2R sinC,  то

S  = (2R-sinA)(2R-sinB)(2RsinC-)= 2R2 sinAsin BsinC
 △             4R

Подставим значения углов: A= 15∘,  B = 127.5∘,  C = 37.5∘.

S△ = 2R2sin 15∘sin 127.5∘sin 37.5∘

Вычислим произведение синусов:

sin15∘sin127.5∘sin37.5∘ = sin15∘sin(180∘− 52.5∘)sin37.5∘ =

= sin15∘sin52.5∘sin 37.5∘ =sin15∘cos37.5∘sin37.5∘ =

      ∘ 1        ∘   1    ∘    ∘  1    ∘    ∘
= sin15 ⋅2sin(2⋅37.5 )= 2sin15 sin75 = 2sin 15 cos15  =

  1 1       ∘  1     ∘
= 2 ⋅2sin(2⋅15) =4 sin30 =

  1 1   1
= 4 ⋅2 = 8

Тогда получаем:

S△ =2R2 ⋅ 18 = 14R2

По условию S△ =900 мм2.

1R2 = 900
4

R2 = 3600

R =√3600= 60 мм.

Диаметр трубопровода D = 2R= 2⋅60= 120 мм.

Ответ:

 120  мм

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!