На какой из двух одинаковых по размерам брусков действует большая сила тяжести и во сколько раз (рис. 16)?
Сила тяжести прямо пропорционально массе этого тела.
$F_{тяж}=mg$;
m = ρV;
$F_{тяж}=ρVg$.
Т.к. объёмы брусков и ускорение свободного падения равны, то чем больше плотность тела, тем больше сила тяжести. Плотность алюминия ($ρ_{ал} = 2700 кг/м^{3}$) больше плотности парафина ($ρ_{п} = 900 кг/м^{3}$), значит на алюминиевый брусок действует сила тяжести в 3 раза ($\frac{2700кг/м^{3}}{900кг/м^{3}}$) большая, чем на парафиновый брусок.
Для решения этой задачи нужно использовать основные законы физики, связанные с силой тяжести и плотностью вещества.
Сила тяжести:
Сила тяжести $ F $, действующая на тело, определяется как произведение массы тела $ m $ на ускорение свободного падения $ g $:
$$
F = m \cdot g
$$
Ускорение свободного падения $ g $ на поверхности Земли примерно равно $ 9.8 \, \text{м/с}^2 $. Таким образом, чем больше масса тела, тем больше сила тяжести, действующая на тело.
Масса тела:
Массу тела можно выразить через плотность вещества $ \rho $ и объем $ V $:
$$
m = \rho \cdot V
$$
Здесь:
Плотность вещества:
Плотность вещества $ \rho $ — это физическая величина, которая показывает массу вещества в единице его объема. Она измеряется в $ \text{кг/м}^3 $. Для алюминия плотность намного больше, чем для парафина. Например:
Объем:
В задаче указано, что оба бруска имеют одинаковые размеры, а значит, их объемы $ V $ равны.
Вычисление силы тяжести:
Для каждого из брусков можно рассчитать силу тяжести:
$$
F_{\text{алюминий}} = m_{\text{алюминий}} \cdot g = \rho_{\text{алюминий}} \cdot V \cdot g
$$
$$
F_{\text{парафин}} = m_{\text{парафин}} \cdot g = \rho_{\text{парафин}} \cdot V \cdot g
$$
Сравнение сил тяжести:
Чтобы сравнить силы тяжести, действующие на оба бруска, можно найти отношение их плотностей:
$$
\frac{F_{\text{алюминий}}}{F_{\text{парафин}}} = \frac{\rho_{\text{алюминий}}}{\rho_{\text{парафин}}}
$$
Плотность алюминия существенно больше плотности парафина, а так как объемы $ V $ и $ g $ одинаковы для обоих брусков, сила тяжести будет больше для того бруска, плотность которого выше.
Используя эти формулы и данные о плотности, можно сделать выводы о том, на какой из брусков действует большая сила тяжести и во сколько раз она больше.
Пожауйста, оцените решение
