Сверь числа и знаки с фото.
Решите устно 11.1. Три сплошных кубика — из мрамора, льда и латуни — имеют одинаковый объем. Какой из них имеет наибольшую массу, какой — наименьшую? 11.2. Имеются сплошные медные куб и шар, причем диаметр шара равен ребру куба. Масса какого тела больше? 11.3. Сплошные куб и шар имеют равные массы, причем диаметр шара равен ребру куба. Какое тело сделано из вещества меньшей плотности? 11.4. Во сколько раз объем ртути меньше объема нефти такой же массы?
Краткий ответ
11.1. Наибольшая масса — у латунного кубика, наименьшая — у ледяного.
11.2. Масса куба больше.
11.3. Из вещества меньшей плотности сделан куб.
11.4. Объём ртути меньше объёма нефти примерно в 17 раз.
Как рассуждать
Масса тела: \[ m=\rho V \] При одинаковом объёме масса больше у вещества с большей плотностью.
Плотности примерно такие: \[ \rho_{\text{латуни}}\approx 8500\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3},\quad \rho_{\text{мрамора}}\approx 2700\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3},\quad \rho_{\text{льда}}\approx 900\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}. \] Поэтому латунь — самая тяжёлая, лёд — самый лёгкий.Пусть ребро куба равно \(a\). Тогда объём куба: \[ V_{\text{куба}}=a^3. \] Диаметр шара равен \(a\), значит его радиус \(a/2\). Объём шара: \[ V_{\text{шара}}=\frac{4}{3}\pi\left(\frac{a}{2}\right)^3 =\frac{\pi a^3}{6}\approx 0{,}52a^3. \] Объём куба больше, а материал один и тот же — медь. Значит, куб тяжелее.
Массы тел равны. Плотность: \[ \rho=\frac{m}{V}. \] Чем больше объём при той же массе, тем меньше плотность. Объём куба больше объёма шара, поэтому куб сделан из вещества меньшей плотности.
При одинаковой массе: \[ V=\frac{m}{\rho}. \] Отношение объёмов: \[ \frac{V_{\text{ртути}}}{V_{\text{нефти}}} = \frac{\rho_{\text{нефти}}}{\rho_{\text{ртути}}} \approx \frac{800}{13600} = \frac{1}{17}. \] Значит, объём ртути в 17 раз меньше объёма нефти той же массы.