Pure Mathematics · 3rd secondary · First Term

Calculus - Differentiation and its applications — Related time rates

About this lesson

This unit focuses on related time rates in calculus, where variables change over time and are linked by equations. It teaches how to differentiate these relations with respect to time to find rates of change, using examples like inflating balloons, ladder motion, triangle areas, shadow lengths, and electric circuits. Students learn to model real-world problems, set up equations, differentiate, and substitute known values to find unknown rates. By the end, they should be able to solve problems involving geometric shapes, physical situations, and life applications, applying the concept of positive or negative rates depending on whether variables increase or decrease.

Main topics in this lesson

  • Related time rates
  • Differentiation with respect to time
  • Modeling and solving mathematical, physical, and life problems
  • Applications in geometry (circles, spheres, cubes, triangles, ladders, shadows)
  • Applications in physics (electric circuits, gas pressure)
  • Rate of change of variables

Key terms and vocabulary

  • Related time rates
  • Time rate
  • Differentiation
  • Rate of increase
  • Rate of decrease
  • Variable
  • Equation of related rates
  • Sphere
  • Balloon
  • Ladder
  • Triangle
  • Shadow
  • Electric circuit
  • Potential difference
  • Current intensity
  • Resistance
  • Volume
  • Surface area
  • Edge length
  • Cube
  • Cuboid
  • Hexagonal lamina
  • Trapezium
  • Isosceles triangle
  • Right-angled triangle
  • Lamppost
  • Man's shadow
  • Rate of change
  • Critical thinking
  • Modeling

Questions and answers on Calculus - Differentiation and its applications — Related time rates - practice and revision

Multiple choice questions on this lesson in Pure Mathematics for 3rd secondary, First Term, with practice exercises for revision and exam preparation.

1

مكعب يتمدد حجمه بمعدل 75 سم³/ث، فما معدل تزايد طول حرفه عندما يكون طول الحرف 5 سم؟

  • 1 1 سم/ث
  • 2 3 سم/ث
  • 3 5 سم/ث
  • 4 0.5 سم/ث
2

في دائرة كهربية، شدة التيار تتناقص بمعدل 0.5 أمبير/ث والمقاومة ثابتة 4 أوم، فما معدل تغير فرق الجهد؟

  • 1 يتناقص بمعدل 2 فولت/ث
  • 2 يتزايد بمعدل 2 فولت/ث
  • 3 يتناقص بمعدل 8 فولت/ث
  • 4 يتزايد بمعدل 0.125 فولت/ث
3

دائرة مساحتها تتزايد بمعدل 20π سم²/ث، فما معدل تزايد نصف قطرها عندما يكون نصف القطر 5 سم؟

  • 1 2 سم/ث
  • 2 4 سم/ث
  • 3 5 سم/ث
  • 4 1 سم/ث
4

بالون كروي حجمه يتزايد بمعدل 36π سم³/ث، فما معدل تزايد نصف قطره عندما يكون نصف القطر 3 سم؟

  • 1 1 سم/ث
  • 2 2 سم/ث
  • 3 3 سم/ث
  • 4 4 سم/ث
5

صفيحة معدنية على شكل شبه منحرف، ارتفاعها ثابت 6 سم، ومجموع قاعدتيها يتزايد بمعدل 2 سم/ث، فما معدل تزايد مساحتها؟

  • 1 6 سم²/ث
  • 2 12 سم²/ث
  • 3 3 سم²/ث
  • 4 18 سم²/ث
6

مثلث قائم الزاوية أحد ضلعي القائمة فيه ثابت وطوله 8 سم، والضلع الآخر يتزايد بمعدل 3 سم/ث، فما معدل تزايد مساحة المثلث؟

  • 1 12 سم²/ث
  • 2 24 سم²/ث
  • 3 6 سم²/ث
  • 4 48 سم²/ث

Turn this unit into a ready quiz

Generate a quiz from this unit, send it to your class, and let the answers be graded for you.

Start free