Дано:
- Масса каждого кубика, (m = 800) гр = 0.8 кг
- Плотность дуба, (\rho = 800) кг/м(^3)
- Ускорение свободного падения, (g = 10) м/с(^2)
Решение:
- Для начала определим объем одного кубика. Масса (m) и объем (V) кубика связаны следующим образом:
[m = \rho \cdot V]
[0.8 = 800 \cdot V]
[V = \frac{0.8}{800} = 0.001 , \text{м}^3]
- Так как у нас 3 кубика, общий объем будет:
[V_{общ} = 3 \cdot V = 3 \cdot 0.001 = 0.003 , \text{м}^3]
- Теперь вычислим массу всех трех кубиков:
[m_{общ} = 3 \cdot m = 3 \cdot 0.8 = 2.4 , \text{кг}]
- Работа, необходимая для того, чтобы расположить кубики друг на друга, равна работе против силы тяжести при подъеме на высоту (h), которую нужно поднять кубики.
[W = m_{общ} \cdot g \cdot h]
- Мы знаем, что плотность равна массе на объем:
[\rho = \frac{m_{общ}}{V_{общ}}]
Зная это, можно найти высоту (h):
[h = \frac{m_{общ}}{\rho} = \frac{2.4}{800} = 0.003 , \text{м} = 3 , \text{мм}]
- Теперь можем найти работу (W):
[W = m_{общ} \cdot g \cdot h = 2.4 \times 10 \times 0.003 = 0.072 , \text{Дж} ]
Таким образом, минимальная работа, необходимая для того чтобы поставить кубики друг на друга, составляет 0.072 Дж.