Một sợi dây (không co giãn) được quấn đối xứng đúng 10 vòng quanh một ống trụ tròn đều có bán kính \(R = \frac{2}{\pi} ,cm \) (như hình vẽ). Biết rằng sợi dây có chiều dài 50 cm. Hãy tính diện tích xung quanh của ống trụ đó.

Gọi độ dài đường cao của ống trụ là 10x(cm)(x>0)

Chia ống trụ thành 10 phần bằng nhau, mỗi phần có độ dài đường sinh là x(cm).

Trải phẳng mỗi ống trụ nhỏ ta được 1 hình chữ nhật có hai kích thước là x và \(
2\pi .R = 2\pi .\frac{2}{\pi } = 4{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)

Khi đó độ dài đường chéo của hình chữ nhật là \(
\sqrt {{x^2} + {4^2}} = \sqrt {{x^2} + 16} \) , và độ dài đường chéo chính bằng độ dài của 1 vòng.

Do đó ta có phương trình: 

\(
10\sqrt {{x^2} + 16} = 50 \Leftrightarrow \sqrt {{x^2} + 16} = 5 \Rightarrow {x^2} + 16 = 25 \Leftrightarrow {x^2} = 9 \Leftrightarrow x = 3{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {tm} \right)\)

⇒ Độ dài đường cao của ống trụ là h=10x=30(cm)

Vậy diện tích xung quanh của ống trụ là \(
{S_{xq}} = 2\pi Rh = 2\pi .\frac{2}{\pi }.30 = 120{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {c{m^2}} \right)\)