Dane: tworząca stożka $l = 8$, kąt rozwarcia stożka $= 120°$.
Kąt rozwarcia stożka to kąt między dwiema przeciwległymi tworzącymi w przekroju osiowym, czyli kąt przy wierzchołku stożka w tym przekroju wynosi $120°$.
-
Krok 1: Wyznaczenie promienia podstawy $r$
Przekrój osiowy stożka to trójkąt równoramienny. Kąt rozwarcia wynosi $120°$, więc kąt między tworzącą a osią stożka wynosi:
$$\frac{120°}{2} = 60°$$
Z trójkąta prostokątnego (tworząca $l = 8$, kąt przy wierzchołku $60°$, przyprostokątne to $r$ i $h$):
$$\sin 60° = \frac{r}{l}$$
$$r = l \cdot \sin 60° = 8 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 4\sqrt{3}$$
-
Krok 2: Wyznaczenie wysokości stożka $h$
$$\cos 60° = \frac{h}{l}$$
$$h = l \cdot \cos 60° = 8 \cdot \frac{1}{2} = 4$$
-
Krok 3: Obliczenie objętości stożka
Korzystamy ze wzoru na objętość stożka:
$$V = \frac{1}{3} \pi r^2 h$$
$$V = \frac{1}{3} \cdot \pi \cdot (4\sqrt{3})^2 \cdot 4$$
$$V = \frac{1}{3} \cdot \pi \cdot 48 \cdot 4$$
$$V = \frac{1}{3} \cdot 192\pi$$
$$V = 64\pi$$
Odpowiedź: Objętość stożka wynosi $V = 64\pi$.