12 svar
251 visningar
TriForce2 behöver inte mer hjälp
TriForce2 73 – Fd. Medlem
Postad: 30 jan 2018 16:26 Redigerad: 30 jan 2018 16:54

analys - burkoptimering

En cylindrisk plåtburk utan lock ska tillverkas med en given volym V. Bestäm burkens radie och höjd så att materialåtgången blir den minsta möjliga.

Försöker få ihop en ekvation för burkens botten samt manteln som uttrycker materialarean.

 V=πr2h - cylinderns volym

πr2 - bottenarean

A=2πrh+πr2 - mantelytan + botten

Hur kommer man vidare?

pi-streck=en-halv 497 – Fd. Medlem
Postad: 30 jan 2018 16:55

Kanske kan man använda följande metod? (Lagrange multiplier)

A(r,h)=2πrh+πr2 A(r, h) = 2 \pi r h + \pi r^2

Bivillkor: g(r,h)=πr2h-V=0 g(r, h) = \pi r^2 h - V = 0

Definiera F=A+λg F = A + \lambda g

Och ställ upp ett ekv. system

F/r=0 \partial F / \partial r = 0

F/h=0 \partial F / \partial h = 0

g(r,h)=0 g(r,h) = 0

TriForce2 73 – Fd. Medlem
Postad: 30 jan 2018 17:00 Redigerad: 30 jan 2018 17:01

Intressant metod, undrar om det är samma Lagrange som Lagrangepunkten har fått sitt namn från.

Jag hade helst hållt mig till det som vi har gått igenom i matteboken. 

Hittills verkar lösningssättet vara att hitta en funktion för burkarean, derivera den och hitta minimipunkten.

pi-streck=en-halv 497 – Fd. Medlem
Postad: 30 jan 2018 17:05 Redigerad: 30 jan 2018 17:08

Se nedan.

Dr. G 9500
Postad: 30 jan 2018 17:05

Fix volym ger en relation mellan r och h. Valfri variabel kan då elimineras, så du får A(r) eller A(h).

pi-streck=en-halv 497 – Fd. Medlem
Postad: 30 jan 2018 17:06

Sant...

TriForce2 73 – Fd. Medlem
Postad: 30 jan 2018 17:08

Ja, elimenering verkar bra, jag testar med att eliminera h och köra på A(r)...

TriForce2 73 – Fd. Medlem
Postad: 30 jan 2018 17:15 Redigerad: 30 jan 2018 17:27

"med en given volym V", man får väl inte välja en godtycklig volym själv antar jag...

I svaret så blev, höjden = r, hur kom dom fram till det?

Man kommer väl fortfarande ha 2 okända variabler, r och V.

A(r)=Vπr2*2πr+πr2=2Vr+πr2=2V+πr3r

Dr. G 9500
Postad: 30 jan 2018 17:29

Hur ser uttrycket för A(r) ut? Ta sedan fram derivatan A'(r).

TriForce2 73 – Fd. Medlem
Postad: 30 jan 2018 17:32

Stämmer det ovanstående A(r)?

Dr. G 9500
Postad: 30 jan 2018 17:37

Ja. Sista omskrivningen kan du dock strunta i.

Tänk på att V är konstant, så det är bara att derivera på.

TriForce2 73 – Fd. Medlem
Postad: 30 jan 2018 17:45

Ok radien blev rätt, r=Vπ3, hur vet man att höjden = radie då?

TriForce2 73 – Fd. Medlem
Postad: 30 jan 2018 17:49

Jaha, sätter man att r=πr2hπ3 så måste h bli r...

Svara
Close