範例 12:雪球融化  
 

假設雪球融化的速率與表面積成正比,若有一個半徑為10公分的雪球,在氣溫氣壓皆固定的情況之下,在5分鐘後融化為一個半徑5公分的雪球,請問雪球完全融化需要多少時間?

 
  《 解答 》  
 

假設此雪球在時間分鐘時的半徑為公分,由題意可知

,又雪球融化的速率與表面積成正比,雪球融化的速率即雪球體積的變化率,雪球的體積為 , 表面積為,所以有

, 為一比例常數,由於體積隨時間經過而減少,可知

為常數,由,可解出,由此可看出雪球的半徑隨時間經過等速率減少,雪球完全融化時,所以雪球在10分鐘後完全融化。

 
 
 
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