Сила тяжести, действующая на стальной шар, равна 8 Н. Как определить, является ли шар сплошным или полым, если его объем составляет 120 см³? Также, если шар полый, как вычислить объем его полости?

Физика 7 класс Плотность и объём тел сила тяжести стальной шар объем шара сплошной шар полый шар вычисление объёма физика 7 класс плотность материала формулы физики Новый

Для того чтобы определить, является ли стальной шар сплошным или полым, нам нужно использовать информацию о силе тяжести и объеме шара. Начнем с того, что сила тяжести (F) на объект определяется по формуле:

F = m * g

где:

• F - сила тяжести (в Ньютонах);
• m - масса объекта (в килограммах);
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с² на поверхности Земли).

Мы знаем, что сила тяжести на шар равна 8 Н. Теперь можем найти массу шара:

1. Подставляем известные значения в формулу:
2. 8 Н = m * 9.81 м/с²
3. Теперь решим уравнение относительно массы (m):
4. m = 8 Н / 9.81 м/с² ≈ 0.815 кг.

Теперь, когда мы знаем массу шара, можем рассчитать его плотность (ρ). Плотность определяется как:

ρ = m / V

где:

• ρ - плотность (в кг/м³);
• V - объем (в м³).

Сначала преобразуем объем шара из см³ в м³. Мы знаем, что 1 см³ = 0.000001 м³, следовательно:

V = 120 см³ = 120 * 0.000001 м³ = 0.00012 м³.

Теперь подставим массу и объем в формулу для плотности:

ρ = 0.815 кг / 0.00012 м³ ≈ 6791.67 кг/м³.

Сравним полученную плотность с плотностью стали, которая составляет примерно 7850 кг/м³. Так как рассчитанная плотность меньше плотности стали, это говорит о том, что шар, скорее всего, полый.

Теперь, если шар полый, мы можем вычислить объем его полости. Для этого нам нужно знать объем сплошного шара и объем полого шара. Объем полого шара можно выразить как:

V_полый = V_сплошной - V_полости

Мы знаем, что общий объем шара (V_сплошной) составляет 120 см³. Чтобы найти объем полости (V_полости), нам нужно знать плотность полости. Предположим, что плотность полости равна нулю, так как это пустое пространство. Тогда:

V_полости = V_сплошной - (m / ρ_стали),

где ρ_стали - плотность стали (примерно 7850 кг/м³).

Теперь подставим значения:

V_полости = 120 см³ - (0.815 кг / 7850 кг/м³).

Переведем массу в объем:

Объем стали = 0.815 кг / 7850 кг/м³ ≈ 0.000104 м³ = 104 см³.

Теперь вычислим объем полости:

V_полости = 120 см³ - 104 см³ = 16 см³.

Таким образом, объем полости в полом шаре составляет 16 см³.