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[Risolto] Problema svuotamento vasca parallelepipeda

  

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Una vasca avente la forma di un parallelepipedo rettangolo è piena d'acqua. L'altezza della vasca misura $2,4 \mathrm{~m}$, il perimetro di base e di $21 \mathrm{~m}$ e le dimensioni di base sono una $4 / 3$ dell'altra Se l'acqua viene fatta defluire attraverso un rubinetto che ne lascia passare 80 litri al minuto, quanto il tempo occorre per lo svuotamento della vasca?

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La prima parte del testo è un normalissimo esercizietto di geometria che chiede implicitamente di valutare il volume di un parallelepipedo rettangolo e contiene al suo interno, come preliminare, un normalissimo esercizietto di aritmetica (calcolo delle frazioni) che chiede implicitamente di valutare l'area di un rettangolo in base al perimetro e al rapporto fra base e altezza.
Questo me l'avrebbe potuto assegnare il mio Maestro Ciro Minerva (anni scolastici 1946/49) nel marzo 1948, in quarta elementare.
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RISOLUZIONE
Se "le dimensioni di base sono una 4/3 dell'altra" vuol dire che
* l'altra è 3/3 di se stessa
* le due insieme fanno 7/3 dell'altra
* le due insieme fanno il semiperimetro
* il perimetro è 14/3 dell'altra, ma è anche 21 m, cioè
** 21 m = 14/3 dell'altra
vale a dire che l'altra è 9/2 m e quindi l'una è (4/3)*9/2 = 6 m
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PERTANTO SI CALCOLANO
1) Area della base A = (9/2)*6 = 27 m^2
2) Volume della vasca V = A*h = (27 m^2)*(2.4 m) = 64.8 m^3 = 64800 L
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QUI HA FINE LA PARTE INTELLIGENTE DELL'ESERCIZIO
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La seconda parte del testo è UN'ORGIA DI STUPIDITA', nel senso illustrato nel 1976 dal Ch.mo Prof. Carlo Cipolla in "The Basic Laws of Human Stupidity" dove classifica i quattro possibili schemi comportamentali (sprovveduto, intelligente, bandito, stupido)
http://it.wikipedia.org/wiki/Carlo_M._Cipolla#Le_leggi_fondamentali_della_stupidit%C3%A0_umana
http://www.ibs.it/allegro-ma-non-troppo-con-libro-carlo-m-cipolla/e/9788815019806
La terza Legge stabilisce che «Una persona è stupida se causa un danno a un'altra persona o ad un gruppo di persone senza realizzare alcun vantaggio per sé o addirittura subendo un danno.»
L'Autore della frase "L'ACQUA VIENE FATTA DEFLUIRE ATTRAVERSO UN RUBINETTO CHE NE LASCIA PASSARE 80 LITRI AL MINUTO" è stupido in quanto
A) provoca danni difficili da riparare, se non irreparabili, alle ingenue menti di una trentina di anime innocenti che, avendo ancora scarse o nulle nozioni di Fisica, ricevono l'errato imprinting che non ci sia nulla di strano nel "far defluire" a portata costante;
B) provoca a sé stesso un danno irreparabile: SI E' DICHIARATO STUPIDO.
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Vedo due possibili alternative, secondo il contesto educativo (che @bubbazzo non dichiara).
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1) Se l'esercizio è destinato a scolari (elementari e medie inferiori), che è il caso di massima probabilità, allora la formulazione dev'essere tale da consentire la portata costante ("Se l'acqua viene pompata via con un'idrovora che ne succhia 80 litri al minuto, in quanto tempo si svuota la vasca?").
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2) Se invece l'esercizio è destinato ad alunni o studenti (medie superiori e oltre), che è un caso improbabile, allora la formulazione deve nominare solo la portata iniziale e non quella a regime ("Se l'acqua defluisce da un rubinetto sol fondo che all'istante iniziale ne versa 80 litri al minuto, in quanto tempo si svuota la vasca?").
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3) TERTIUM NON DATUR, a mio parere.
Quest'esercizio è un'altra giustificazione della mia disistima verso i libri di testo e le procedure più o meno ufficiali che ne governano nascita e uso.



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Calcolo l'area di base:

21m : 14= 1,5 m      lato a = 1,5 x 4 = 6m        lato b = 1,5 x 3 = 4,5 m 

6 x 4,5= 27 m^2

 

Calcolo il volume:

27 x 2,4 = 64,8 m^3 = 64800 L

 

Calcolo il tempo:

64800 : 80= 810 min

810 min : 60= 13,5 h = 13h 30 min



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(1+4/3)*2L = 14L/3 = 21

14L = 63

L = 63/14 

Area A = 63/14*63/14*4/3 = 27,00 m^2

Volume V = A*h = 27*2,4 = 64,800 m^3 = 64.800 litri 

tempo di svuotamento t = V/Q = 64.800*3/4 = 48.600 sec = 13,500 h 



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