玛丽的水管生活问题
玛丽的水池之谜:进水和排水同时开启,何时能满溢?
让我们跟随玛丽的脚步,一个关于水池注水的有趣问题。当进水管和排水管同时开启,水池究竟需要多久才能填满呢?这是一个关于效率和时间的较量。让我们逐步揭晓答案。
问题示例:玛丽拥有一个神奇的水池。单独使用进水管,4小时就能注满整个水池;而单独使用排水管,则需要6小时才能排空。那么,如果我们将进水和排水同时开启,需要多少时间才能把这个水池注满呢?
解答步骤:
我们要了解每个水管的效率。进水管每小时可以注入水池的\\(\\frac{1}{4}\\)的水量,而排水管每小时可以排出水池的\\(\\frac{1}{6}\\)的水量。当两个水管同时开启时,我们需要计算它们的净效率,也就是每小时实际增加的水量。这个净效率是进水量减去排水量,即\\(\\frac{1}{4} - \\frac{1}{6}\\)。计算后我们得到,每小时净增加的水量是水池的\\(\\frac{1}{12}\\)。这意味着,水池以这样的速度每小时都会增加\\(\\frac{1}{12}\\)的水量。接下来,我们只需计算以这个净效率需要多少时间才能注满整个水池。这个时间就是\\(\\frac{总量}{净效率}\\),也就是\\(\\frac{1}{\\frac{1}{12}}\\),即12小时。所以答案是:当进水和排水同时开启时,需要12小时才能注满整个水池。我们还发现了一个通用的公式:当进水管单独注满需要A小时,排水管单独排空需要B小时(且B大于A),则同时开启时注满的时间T为\\(\\frac{AB}{B+A}\\)。但如果排水管效率更高(即B小于或等于A),那么水池将永远无法注满。