برای حل سوال، به چند مرحله نیاز داریم:
**الف) محاسبه حجم مخزن:**
مخزن از یک استوانه و دو نیمکره تشکیل شده است.
1. **حجم استوانه:**
- ارتفاع استوانه: \( h = 120 \) cm
- شعاع استوانه: \( r = 30 \) cm
- حجم استوانه:
\[
V_{\text{استوانه}} = \pi r^2 h = \pi (30)^2 (120)
\]
2. **حجم دو نیمکره:**
- شعاع نیمکرهها برابر با شعاع استوانه است: \( r = 30 \) cm
- حجم یک کره کامل:
\[
V_{\text{کره}} = \frac{4}{3} \pi r^3 = \frac{4}{3} \pi (30)^3
\]
- حجم دو نیمکره (که یک کره کامل میشود):
\[
V_{\text{نیمکرهها}} = \frac{4}{3} \pi (30)^3
\]
3. **حجم کل مخزن:**
\[
V_{\text{کل}} = V_{\text{استوانه}} + V_{\text{نیمکرهها}} = \pi (30)^2 (120) + \frac{4}{3} \pi (30)^3
\]
\[
V_{\text{کل}} = \pi (30)^2 (120) + \frac{4}{3} \pi (30)^3 = \pi (108000 + 36000) = 144000\pi
\]
حجم به لیتر: \( 1 \) لیتر برابر \( 1000 \) سانتیمتر مکعب است، بنابراین:
\[
V_{\text{کل}} \approx 144000 \times 3 = 432000 \, \text{سانتیمتر مکعب} = 432 \, \text{لیتر}
\]
**ب) محاسبه هزینه رنگ زدن مخزن:**
مساحت سطح مخزن شامل سطح جانبی استوانه و سطح دو نیمکره است.
1. **مساحت سطح جانبی استوانه:**
\[
A_{\text{جانبی}} = 2\pi rh = 2\pi (30)(120)
\]
2. **مساحت سطح دو نیمکره:**
\[
A_{\text{دو نيمکره}} = 4\pi r^2 = 4\pi (30)^2
\]
3. **مساحت سطح کل:**
\[
A_{\text{کل}} = A_{\text{جانبی}} + A_{\text{دو نيمکره}} = 2\pi (30)(120) + 4\pi (30)^2
\]
\[
A_{\text{کل}} = 7200\pi + 3600\pi = 10800\pi
\]
هزینه رنگ زدن:
اگر هر متر مربع ۲۰ تومان هزینه دارد، پس:
\[
هزینه = 10800 \times 3 \times 20 = 648000 \text{ تومان}
\]
بنابراین، هزینه رنگ زدن 648000 تومان میشود.