長崎大学
2010年 理系 第4問
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$a$を$a>1$を満たす定数とする.原点Oと点P$(1,\ 0)$を線分で結び,点Pと点Q$(a,\ \log a)$を曲線$y=\log x$で結ぶ.このようにして得られる曲線OPQを,$y$軸の周りに1回転させてできる立体の容器を考える.ただし,OPを含む部分を底面として,水平に置くものとする.次の問いに答えよ.
(1) この容器の容積$V$を$a$を用いて表せ.
(2) $m$を正の定数とする.この容器に,単位時間あたり$m$の水を一定の割合で注ぎ入れる.ただし,最初は水が全く入っていない状態とする.注ぎ始めてから時間$\displaystyle t \ \left( 0<t<\frac{V}{m} \right)$が経過したとき,底面から水面までの高さを$h$,水面の上昇する速度を$v$とする.$h$および$v$を$m,\ t$を用いて表せ.
(1) この容器の容積$V$を$a$を用いて表せ.
(2) $m$を正の定数とする.この容器に,単位時間あたり$m$の水を一定の割合で注ぎ入れる.ただし,最初は水が全く入っていない状態とする.注ぎ始めてから時間$\displaystyle t \ \left( 0<t<\frac{V}{m} \right)$が経過したとき,底面から水面までの高さを$h$,水面の上昇する速度を$v$とする.$h$および$v$を$m,\ t$を用いて表せ.
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