【把一块棱长十厘米的正方体铁熔铸成一个底面直径是二十厘米的】在实际生活中,金属材料经常需要通过熔铸的方式进行形状改变。例如,将一块棱长为10厘米的正方体铁块熔化后,重新铸造为一个底面直径为20厘米的圆柱体。这种情况下,体积保持不变,但形状发生变化。
一、问题分析
- 原物体:棱长为10厘米的正方体铁块
- 目标物体:底面直径为20厘米的圆柱体
- 关键条件:熔铸过程中体积不变
二、计算过程
1. 正方体体积计算
正方体体积公式为:
$$
V_{\text{正方体}} = a^3
$$
其中,$a = 10$ 厘米
$$
V_{\text{正方体}} = 10 \times 10 \times 10 = 1000 \, \text{立方厘米}
$$
2. 圆柱体体积公式
圆柱体积公式为:
$$
V_{\text{圆柱}} = \pi r^2 h
$$
已知底面直径为20厘米,因此半径 $r = 10$ 厘米
由于体积不变,有:
$$
\pi r^2 h = 1000
$$
代入数值:
$$
\pi \times 10^2 \times h = 1000
$$
$$
100\pi h = 1000
$$
$$
h = \frac{1000}{100\pi} = \frac{10}{\pi} \approx 3.18 \, \text{厘米}
$$
三、总结与表格展示
项目 | 数值 |
正方体棱长 | 10 厘米 |
正方体体积 | 1000 立方厘米 |
圆柱体底面直径 | 20 厘米 |
圆柱体底面半径 | 10 厘米 |
圆柱体高度(计算结果) | 约 3.18 厘米 |
四、结论
将棱长为10厘米的正方体铁块熔铸成底面直径为20厘米的圆柱体时,其高度约为3.18厘米。整个过程中,铁块的体积保持不变,体现了质量守恒和体积不变的基本物理原理。