Yksikkökuution muotoiseen tilaan pakataan ympyräkartioita, joiden korkeus on kaksi kertaa pohjan halkaisija ja ominaispaino 1 kg/dm^3. Kartion koko on valittavissa, mutta kartioiden on oltava keskenään samankokoisia. Pohdi, paljonko äärimmilleen täytetty kuutio voi enintään painaa.
Maksimi täyttöaste
Ahtaaja
5109
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 5
Vanhimmat
Kuution+pohjan+pinta-alasta++voidaan+täyttää+pienillä+ympyröillä+maksimissaan+93,3+%.+(2+sqrt(3))/6
Laitetaan+kuution+pohjalle+ensin+yksi+kerros+kartioita+pohja+alaspäin+ja+sitten+toinen+kerros+pohja+ylöspäin.++Menevät+limittäin.+Täyttöaste+0,933+x+2/3++=+++0,622.
Eli+esim.+litran+kuutio+voi+painaa+enintään+622+g.
Äärettömästä+alueesta+voidaan+kattaa+samankokoisilla+ympyröillä+maksimissaan+90,69+%.
https://en.wikipedia.org/wiki/Circle_packing
Helppo+laskea.+Jokaista+lisättyä+ympyrää+kohti+syntyy+2+kpl+pientä+"kaarevasivuista+kolmiota".+joiden+pita-ala+on+helppo+laskea+piirtämällä+kuvaan+kolme+ympyrää.
Ei ole itsestään selvää, että kun alapohja on täynnä kartioita pohja alaspäin mahtuuko toiseen kerrokseen niiden väliin pohja ylöspäin yhtä monta vai onko niitä yksi rivi ja sarake vähemmän. Vaikka niitä mahtuisi vähemmän, lisähukkatila kerrosta kohti pienenee mitä pienempiä kartioita käytetään. Tällöin kuitenkin kerrosten määrä kasvaa samassa suhteessa. Tuo rajankäynti tulisi tarkastella. Tai sitten perustella, että täyttö (2 sqrt(3))/6 saavutetaan, vaikka laatikko olisi kartion pohjan säteen verran suurempi.
Oleta+laatikon+tilavuus+olevan+1+m3.
Kartion+säde+voisi+olla+vaikkapa+1+pm.
Tarvitseeko+jatkaa+perustelua?
62,2+%+tuntuu+kyllä+hiukan+pieneltä,+mutta+pitää+luottaa+50+numeron+tarkkudella+laskevaan+laskimeen.+Ja+kartioita+saattaa+mahtua+lisää,+jos+laatikkoa+ravistelee+voimakkaasti.+Vaikea+laskea!
Laskekaa mikä on täyttöaste, jos kuutioon pakataan noita kartioita n kpl? Jos n on alkuluku, täyttöasteesta syntyy mielenkiintoinen sarja, jolla on jokin erikoisominaisuus. Liittyykö jotenkin piihin, e:hen vaiko johonkin muuhun?