برای حل سوال اول:
ابتدا باید حجم مخزن را محاسبه کنیم. مخزن به شکل استوانه است و حجم استوانه را میتوان از فرمول زیر به دست آورد:
\[ V = \pi r^2 h \]
که در آن \( r \) شعاع قاعده و \( h \) ارتفاع استوانه است.
مساحت قاعده ۵۰ سانتیمتر مربع است، بنابراین \( \pi r^2 = 50 \).
حجم کل:
\[ V = 50 \times 5 = 250 \, \text{cm}^3 \]
حالا باید بدانیم مخزن با چه سرعتی پر میشود. نرخ جریان \( 2 \, \text{L/min} \) است که برابر با \( 2000 \, \text{cm}^3/\text{min} \) میشود.
برای محاسبه زمان پر شدن:
\[ t = \frac{V}{\text{نرخ جریان}} = \frac{250}{2000} = 0.125 \, \text{min} = 7.5 \, \text{sec} \]
بنابراین، مخزن در ۷.۵ ثانیه کاملاً پر میشود.
برای حل سوال دوم:
چگالی جسم \( \rho = 1500 \, \text{kg/m}^3 \) است، و جرم \( m =