r(t)=4−t(0≤t≤3),단위: L/분
물은 들어오지 않고 단위시간당 r(t) L씩 빠져나간다. 3분까지 작동하고 그때 처음 빈다. 초기 물의 양 A를 구하자.
V(t)=A−∫0t(4−u)du=A−4t+2t2.
V(3)=0이므로 A=15/2 L다.
끝에서 0이라는 식만 확인하고 멈추지 않는다. r(t)≥1>0이므로 남은 양은 계속 감소한다. 또한
V(t)=∫t3(4−u)du>0(0≤t<3)
이어서 중간에 먼저 비는 순간도 없다.
답안에 ‘빠져나간 총량’과 ‘남은 양’을 구별해 적게 하자. 분당 빠져나가는 물의 양의 단위는 L/분이고, 시간 단위 분을 곱한 적분의 단위는 L이다.
출처·착안: The Old Pump. 문항과 예시 답안은 새로 작성했다.