برای حل این مسئله، ابتدا به دو قسمت هندسی تشکیلدهنده مخزن توجه میکنیم: یک استوانه و دو نیمکره.
### الف) محاسبه حجم مخزن
1. **حجم استوانه:**
فرمول حجم استوانه برابر است با:
\[
V = \pi r^2 h
\]
در اینجا، \(r = 30 \text{ cm}\) و \(h = 120 \text{ cm}\) است. بنابراین:
\[
V_{\text{استوانه}} = \pi \times (30)^2 \times 120
\]
2. **حجم دو نیمکره:**
دو نیمکره تشکیل یک کره کامل میدهند. حجم کره برابر است با:
\[
V = \frac{4}{3} \pi r^3
\]
با \(r = 30 \text{ cm}\):
\[
V_{\text{کره}} = \frac{4}{3} \pi \times (30)^3
\]
3. **حجم کل مخزن:**
\[
V_{\text{کل}} = V_{\text{استوانه}} + V_{\text{کره}}
\]
با جایگذاری مقادیر:
\[
V_{\text{استوانه}} = \pi \times 900 \times 120 = 108000\pi
\]
\[
V_{\text{کره}} = \frac{4}{3} \pi \times 27000 = 36000\pi
\]
\[
V_{\text{کل}} = 108000\pi + 36000\pi = 144000\pi
\]
حجم مخزن به واحد لیتر (از آنجا که \(1 \text{ cm}^3 = 1 \text{ ml}\) و \(1000 \text{ ml} = 1 \text{ L}\)):
\[
V_{\text{کل}} = 144000 \times \pi \, \text{cm}^3 = 144000 \times 3 \, \text{L} \approx 432000 \text{ L}
\]
### ب) هزینه ضد زنگ کردن
مساحت کل سطح مخزن شامل سطح جانبی استوانه و سطح دو نیمکره محاسبه میشود.
1. **مساحت سطح استوانه:**
\[
A_{\text{جانبی}} = 2\pi r h = 2 \pi \times 30 \times 120 = 7200\pi
\]
2. **مساحت سطح کره:**
\[
A_{\text{کره}} = 4\pi r^2 = 4\pi \times (30)^2 = 3600\pi
\]
3. **مساحت کل:**
\[
A_{\text{کل}} = 7200\pi + 3600\pi = 10800\pi
\]
هزینه ضد زنگ کردن:
\[
\text{هزینه} = 10800\pi \times 5 = 54000\pi \, \text{تومان}
\]
با تقریب \(\pi \approx 3\):
\[
\text{هزینه} \approx 54000 \times 3 = 162000 \, \text{تومان}
\]
بنابراین، هزینه ضد زنگ کردن مخزن حدوداً 162,000 تومان خواهد بود.