Przejdź do treści

Pole bieżni szerokości 8 m wokół boiska z prostokąta 100 m × 60 m i dwóch półkoli

Szkoła średnia średnie

Boisko ma kształt prostokąta o wymiarach 100100 m × 6060 m, do którego krótszych boków dołączono dwa półkola o średnicy 6060 m. Wokół całego boiska biegnie bieżnia szerokości 88 m (na rysunku zacieniowana). Oblicz pole powierzchni bieżni. Wynik podaj dokładnie oraz w przybliżeniu w metrach kwadratowych i w arach.

100 m 60 m 8 m
Boisko: prostokąt 100 m × 60 m i dwa półkola o średnicy 60 m. Wokół biegnie bieżnia szerokości 8 m (zaznaczona).

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Podział bieżni. Linie przerywane dzielą bieżnię na dwa proste odcinki (prostokąty) i dwa łuki. Dwa łukowe kawałki to dwie połówki tego samego pierścienia kołowego - razem dają cały pierścień.

Krok 2. Proste odcinki. Dwa prostokąty o wymiarach 100100 m × 88 m:

P1=2⋅100⋅8=1600 m2.P_1 = 2 \cdot 100 \cdot 8 = 1600 \text{ m}^2.

Krok 3. Pierścień. Promień wewnętrzny to połowa szerokości boiska, r=30r = 30 m, a zewnętrzny jest większy o szerokość bieżni, R=38R = 38 m:

P2=π(R2−r2)=π(1444−900)=544π m2.P_2 = \pi(R^2 - r^2) = \pi(1444 - 900) = 544\pi \text{ m}^2.

Uwaga: pole pierścienia to nie π(R−r)2=64π\pi(R - r)^2 = 64\pi - kwadraty promieni odejmujemy, a nie podnosimy do kwadratu różnicę.

Krok 4. Pole bieżni.

P=1600+544π≈1600+1709,03=3309,03 m2.P = 1600 + 544\pi \approx 1600 + 1709{,}03 = 3309{,}03 \text{ m}^2.

Krok 5. Sprawdzenie innym sposobem - duża figura minus boisko:

(100⋅76+π⋅382)−(100⋅60+π⋅302)=7600+1444π−6000−900π=1600+544π.(100 \cdot 76 + \pi \cdot 38^2) - (100 \cdot 60 + \pi \cdot 30^2) = 7600 + 1444\pi - 6000 - 900\pi = 1600 + 544\pi.

Krok 6. Ary. 1 a=100 m21 \text{ a} = 100 \text{ m}^2, więc 3309,03 m2≈33,09 a3309{,}03 \text{ m}^2 \approx 33{,}09 \text{ a}.

Odpowiedź. Bieżnia ma pole 1600+544π≈33091600 + 544\pi \approx 3309 m², czyli około 33,133{,}1 ara.