Iz debla u obliku valjka dobije se greda u obliku uspravne prizme tako da se promjer $\overline{AC}$ kružnoga presjeka debla točkama $E$ i $F$ podijeli na tri jednaka dijela. Okomice na promjer $\overline{AC}$ djelišnim točkama $E$ i $F$ sijeku kružnicu u točkama $B$ i $D$. Presjek tražene grede jest četverokut $ABCD$. Koliki je postotak otpada pri proizvodnji grede iz debla?
Rješenje
Rješenje je skriveno. Klikni gumb iznad za prikaz.
Točan odgovor
$\approx 40\%$
Postupak rješavanja
Neka je polumjer kružnice $r$, pa je promjer $d = 2r$.
**Konstrukcija četverokuta ABCD:**
- Promjer $\overline{AC}$ podijeljen je točkama $E$ i $F$ na tri jednaka dijela, svaki duljine $\frac{2r}{3}$
- $A$ i $C$ su krajnje točke promjera na kružnici
- $B$ i $D$ su točke gdje okomice kroz $E$ i $F$ sijeku kružnicu
**Računamo visinu $|BE|$:**
Točka $E$ udaljena je $\frac{r}{3}$ od središta kružnice. Iz jednadžbe kružnice:
$|BE|^2 = r^2 - \left(\frac{r}{3}\right)^2 = r^2 - \frac{r^2}{9} = \frac{8r^2}{9}$
$|BE| = \frac{2r\sqrt{2}}{3}$
**Površina četverokuta ABCD:**
Četverokut ABCD sastoji se od dva sukladna trokuta $\triangle ABC$ i $\triangle ACD$.
$P_{ABCD} = 2 \cdot \frac{1}{2} \cdot |AC| \cdot |BE| = |AC| \cdot |BE| = 2r \cdot \frac{2r\sqrt{2}}{3} = \frac{4r^2\sqrt{2}}{3}$
**Površina kruga:**
$P_\circ = r^2\pi$
**Postotak otpada:**
$\text{Otpad} = 1 - \frac{P_{ABCD}}{P_\circ} = 1 - \frac{\frac{4r^2\sqrt{2}}{3}}{r^2\pi} = 1 - \frac{4\sqrt{2}}{3\pi} \approx 1 - 0.6002 \approx 0.40$
Odgovor: $\approx 40\%$
**Konstrukcija četverokuta ABCD:**
- Promjer $\overline{AC}$ podijeljen je točkama $E$ i $F$ na tri jednaka dijela, svaki duljine $\frac{2r}{3}$
- $A$ i $C$ su krajnje točke promjera na kružnici
- $B$ i $D$ su točke gdje okomice kroz $E$ i $F$ sijeku kružnicu
**Računamo visinu $|BE|$:**
Točka $E$ udaljena je $\frac{r}{3}$ od središta kružnice. Iz jednadžbe kružnice:
$|BE|^2 = r^2 - \left(\frac{r}{3}\right)^2 = r^2 - \frac{r^2}{9} = \frac{8r^2}{9}$
$|BE| = \frac{2r\sqrt{2}}{3}$
**Površina četverokuta ABCD:**
Četverokut ABCD sastoji se od dva sukladna trokuta $\triangle ABC$ i $\triangle ACD$.
$P_{ABCD} = 2 \cdot \frac{1}{2} \cdot |AC| \cdot |BE| = |AC| \cdot |BE| = 2r \cdot \frac{2r\sqrt{2}}{3} = \frac{4r^2\sqrt{2}}{3}$
**Površina kruga:**
$P_\circ = r^2\pi$
**Postotak otpada:**
$\text{Otpad} = 1 - \frac{P_{ABCD}}{P_\circ} = 1 - \frac{\frac{4r^2\sqrt{2}}{3}}{r^2\pi} = 1 - \frac{4\sqrt{2}}{3\pi} \approx 1 - 0.6002 \approx 0.40$
Odgovor: $\approx 40\%$