Радиус сечения шара и расстояние от центра шара до плоскости сечения связаня с радиусом шара теоремой Пифагора
r^2 + d^2 = R^2; В данном случае, поскольку тройка 3,4,5 - пифагрова, расстояния до сечений равны d1 = 4; - до сечения радиуса r1 = 3; соответственно, высота шарового сегмета, ОТРЕЗАННОГО от шара, равна H1 = R - d1 = 5 - 4 = 1; и d2 = 3; для r2 = 4; соответственно Н2 = R - d2 = 5 - 3 = 2;
Поскольку сечения находятся по разные стороны от центра, для получения объема пояса надо из объема шара вычесть объемы шаровых сегментов высоты H1 и H2.
(Если бы они были по одну сторону - надо было бы из объема большего сегмента вычесть меньший.)
Двугранный угол измеряется линейным углом между апофемой А и проекцией апофемы ПрАп на плоскость основания. Треугольник, образованный апофемой, высотой и проекцией апофемы на плоскость основания - прямоугольный. Против угла в 30 гр. лежит высота, значит апофема в два раза больше, т.е. А = 16 см, а проекция апофемы ПрАп = 16* cos 30 = 16 sqrt(3)/2 = 8 sqrt(3).
Проекция апофемы является половиной стороны a квадрата основания, поэтому сторона основания a = 16 sqrt(3).
копирую
Радиус сечения шара и расстояние от центра шара до плоскости сечения связаня с радиусом шара теоремой Пифагора
r^2 + d^2 = R^2; В данном случае, поскольку тройка 3,4,5 - пифагрова, расстояния до сечений равны d1 = 4; - до сечения радиуса r1 = 3; соответственно, высота шарового сегмета, ОТРЕЗАННОГО от шара, равна H1 = R - d1 = 5 - 4 = 1; и d2 = 3; для r2 = 4; соответственно Н2 = R - d2 = 5 - 3 = 2;
Поскольку сечения находятся по разные стороны от центра, для получения объема пояса надо из объема шара вычесть объемы шаровых сегментов высоты H1 и H2.
(Если бы они были по одну сторону - надо было бы из объема большего сегмента вычесть меньший.)
Итак, объем шара
V0 = (4*pi/3)*5^3 = 500*pi/3;
Объем первого сегмента высоты Н1 = 1
V1 = pi*1^2*(5 - 1/3) = 14*pi/3;
b второго высоты Н2
V2 = pi*2^2*(5 - 2/3) = 52*pi/3;
Объем пояса
V3 = (pi/3)*(500 - 14 - 52) = 434*pi/3
Двугранный угол измеряется линейным углом между апофемой А и проекцией апофемы ПрАп на плоскость основания. Треугольник, образованный апофемой, высотой и проекцией апофемы на плоскость основания - прямоугольный. Против угла в 30 гр. лежит высота, значит апофема в два раза больше, т.е. А = 16 см, а проекция апофемы ПрАп = 16* cos 30 = 16 sqrt(3)/2 = 8 sqrt(3).
Проекция апофемы является половиной стороны a квадрата основания, поэтому сторона основания a = 16 sqrt(3).
Площадь основания6 Sосн = a^2 = (16 sqrt(3))^2 = 256 * 3 = 768.
Площадь одной грани Sгр = 0.5 a * A = 0.5 * 16 sqrt(3) * 16 = 128 sqrt(3)
Площадь поверхности пирамиды Sпир =Sосн + 4Sгр = 768 + 4 * 128 sqrt(3)=
= 768 + 512 sqrt(3) = 256 * ( 3 +2sqrt(3)) = 768 + 512 *1,73 = 2660,43 кв.см