para llenar una copa cónica a la mitad de su volumen, la
altura que debe alcanzar el líquido debe ser mayor que la mitad de la altura de
la copa. y es que una copa con esa forma se va estrechando hacia abajo, por lo
que el volumen de líquido no es proporcional a la altura del mismo.
el volumen de un cono es igual a un tercio del producto del
área de la base por la altura. la base del cono es un círculo. en nuestro
problema tenemos dos conos, uno grande -la parte ‘útil’ de nuestra copa- y otro
pequeño -el líquido que contiene-.
nos interesará expresar el radio en función de la altura, y
para eso relacionamos ambos a través de la tangente de α, el ángulo que forman
la altura y la generatriz. esto vale tanto para el cono grande como para el
cono pequeño, ya que son semejantes, sus dimensiones son proporcionales.
para hallar la relación entre volúmenes, dividimos el
volumen pequeño entre el volumen grande. operando y simplificando, obtenemos la
expresión (h/H)3, es decir, la relación entre las alturas elevada al
cubo.
nuestra condición era que la copa debía estar llena hasta la
mitad del volumen. eso quiere decir que el cociente del volumen pequeño entre
el volumen grande debe ser igual a 1/2. por tanto, igualamos (h/H)3
a 1/2, y despejando obtenemos que la altura h minúscula del líquido deberá ser el
79,37% de la altura H mayúscula de la copa. casi el 80%.
este curso he explicado a los alumn@s muchos problemas de
figuras tridimensionales. este problema les vendría un poco grande, y además si aún no han dado trigonometría no les podría hablar de tangentes. como mucho de
relaciones de semejanza...
hablando de copas, aquí vemos a tintín y sus compañeros
brindando por el éxito de su inminente misión lunar. precisamente hace poco se
cumplió el cincuenta aniversario del apollo 11. tintín, milú, haddock y tornasol se
adelantaron aproximadamente quince años a su tiempo, ya que los álbumes objetivo
la luna / aterrizaje en la luna se publicaron allá por 1953-54.
julio se nos acaba… espero que lo estéis pasando bien este
verano, leyendo o haciendo lo que más os guste. :)