Вопрос:

Для награждения биатлонистов мастер собрал пьедестал из четырёх кубиков со стороной 40 см и покрасил его белой краской. А потом поступил заказ на пьедестал из кубиков со стороной 60 см для награждения тяжелоатлетов. Сколько грамм краски понадобится мастеру для покраски нового пьедестала, если на покраску пьедестала для биатлонистов ушло 400 грамм?

Ответ:

Решение:

1. Определим площадь поверхности первого пьедестала.

Пьедестал состоит из 4 кубиков со стороной \( a_1 = 40 \) см. Пьедестал имеет вид:

  □
■■■

Площадь одной грани кубика \( S_{грани1} = a_1^2 = 40^2 = 1600 \) см².

Считаем видимые грани:

  • Нижний ряд: 3 грани (передняя, боковые, верхняя).
  • Верхний ряд: 3 грани (передняя, боковая, задняя).
  • Всего видимых граней: 3 + 3 = 6.

Общая площадь первого пьедестала \( S_1 = 6 \times S_{грани1} = 6 \times 1600 = 9600 \) см².

На покраску \( S_1 = 9600 \) см² ушло \( 400 \) грамм краски.

2. Определим площадь поверхности второго пьедестала.

Второй пьедестал состоит из кубиков со стороной \( a_2 = 60 \) см. Форма пьедестала такая же.

Площадь одной грани кубика \( S_{грани2} = a_2^2 = 60^2 = 3600 \) см².

Общая площадь второго пьедестала \( S_2 = 6 \times S_{грани2} = 6 \times 3600 = 21600 \) см².

3. Рассчитаем, сколько краски понадобится.

Найдем расход краски на 1 см² для первого пьедестала:

\( \text{Расход}_1 = \frac{400 \text{ грамм}}{9600 \text{ см}^2} = \frac{1}{24} \) грамм/см².

Теперь рассчитаем, сколько краски понадобится для второго пьедестала:

\( \text{Краска}_2 = S_2 \times \text{Расход}_1 = 21600 \text{ см}^2 \times \frac{1}{24} \text{ грамм/см}^2 = \frac{21600}{24} = 900 \) грамм.

Альтернативный способ:

Отношение площадей двух пьедесталов равно отношению квадратов их сторон:

\( \frac{S_2}{S_1} = \frac{6 \times a_2^2}{6 \times a_1^2} = \frac{a_2^2}{a_1^2} = \frac{60^2}{40^2} = \frac{3600}{1600} = \frac{36}{16} = \frac{9}{4} \).

Значит, \( S_2 = \frac{9}{4} S_1 \).

Количество краски пропорционально площади поверхности. Если для \( S_1 \) нужно \( 400 \) грамм, то для \( S_2 \) нужно:

\( \text{Краска}_2 = 400 \text{ грамм} \times \frac{9}{4} = 100 \times 9 = 900 \) грамм.

Ответ: 900.