Imagina que vivo en un planeta perfectamente esférico. Si mis ojos están a 6 pies del suelo y la superficie total visible a mi alrededor es de 100,000 pies ^ 2, entonces ¿cuál es el volumen del planeta en el que estoy?

Comencemos tomando un corte 2D.

En la imagen de arriba, sus ojos están en U y [matemáticas] l [/ matemáticas] es la altura de sus ojos sobre el suelo. El punto A representa el punto más alejado de la esfera que puedes ver. Tenga en cuenta que estamos obteniendo un triángulo rectángulo en A, ya que AU es una tangente. De la geometría básica del triángulo rectángulo (“cada pata del triángulo es la media proporcional de la hipotenusa y el segmento de la hipotenusa adyacente a la pata” – ver [1]) tenemos:

[matemáticas] r ^ 2 = (rh) (r + l) [/ matemáticas]

lo que implica

[*] [matemáticas] rh = (rh) l [/ matemáticas]

Ahora, por [2] sabemos que [math] 2 \ pi rh = 100000 [/ math], o equivalente [math] h = 50000 / \ pi r [/ math]. Al insertar los números en [*] obtenemos:

[matemáticas] 50000 / \ pi = 6 (r-50000 / \ pi r) [/ matemáticas]

Así que nos queda resolver una ecuación cuadrática para descubrir [matemáticas] r [/ matemáticas] y desde aquí el volumen de la esfera es directo. Dejaré esto como un ejercicio para el lector.

[1] Triángulo rectángulo
[2] Tapa esférica

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