Question

Маленький хлопчик грається 24 кубиками, кожен із яких має масу 3 г і ребро завдовжки 1 см. Хлопчик послідовно побудував три вежі, щоразу використовуючи всі кубики. Висота вертикальної стіни дорівнювала у першому випадку 4 см, у другому 6 см, у третьому - 8 см. Визначте силу тиску і тиск на стіл кожної вежі.

Answer 1

Ответ:Маса одного кубика дорівнює 3 г, тому маса 24 кубиків дорівнює:

24 кубики * 3 г/кубик = 72 г

Об'єм одного кубика дорівнює:

1 см * 1 см * 1 см = 1 см³

Об'єм трьох веж, які були побудовані послідовно, дорівнює:

24 кубики * 1 см * 1 см * 12 см = 288 см³

Так як маса кубиків відома, можна визначити густину матеріалу, з якого вони зроблені:

густина = маса / об'єм = 72 г / 288 см³ = 0.25 г/см³

Тиск на стіл кожної вежі можна визначити за формулою:

тиск = сила / площа

Площа основи кожної вежі дорівнює 24 кубикам, тобто:

площа = 24 кубики * (1 см * 1 см) = 24 см²

Сила, яку діє на верхню кубик вежі, дорівнює силі тяжіння цього кубика і всіх кубиків, які знаходяться над ним. З огляду на те, що вертикальна стіна має різну висоту в кожній вежі, сила тяжіння також буде різною.

Для першої вежі сила тяжіння на верхній кубик дорівнює масі всіх 24 кубиків, помноженій на прискорення вільного падіння, тобто:

сила = маса * прискорення = 72 г * 9.8 м/с² = 0.7056 Н

тиск на стіл = 0.7056 Н / 24 см² = 0.0294 Н/см²

Для другої вежі сила тяжіння на верхній кубик дорівнює масі 16 кубиків, які знаходяться над ним, помноженій на прискорення вільного падіння, тобто:

сила = маса * прискорення = 48 г * 9.8 м/с² = 0.4704 Н

тиск на стіл = 0.4704 Н / 24 см² = 0.019

Объяснение:

Answer 2

Для того, щоб визначити силу тиску і тиск на стіл для кожної вежі, спочатку розглянемо, скільки кубів використовується для кожної вежі та яка їхня маса. Після цього ми зможемо використовувати закони фізики для обчислення сили тиску і тиску на стіл.

1. Перша вежа:

• Висота першої вежі = 4 см = 0,04 м
• В межах цієї вежі використовується 4 кубики (0,04 м / 0,01 м на одне ребро = 4 кубики).
• Маса одного кубика = 3 г = 0,003 кг

Маса всіх кубів у першій вежі: Маса = (кількість кубів) * (маса одного кубика) = 4 кубики * 0,003 кг/кубик = 0,012 кг

Сила тиску на стіл для першої вежі: Сила тиску = Маса * Прискорення вільного падіння (g) = 0,012 кг * 9,81 м/с² ≈ 0,11832 Н (ньютон)

Тиск на стіл для першої вежі: Тиск = Сила тиску / Площа, на яку діє ця сила Так як кубики розташовані на квадратній базі, то площа дорівнює (0,01 м * 0,01 м) = 0,0001 м² Тиск = 0,11832 Н / 0,0001 м² = 1183,2 Па (паскаль)

2. Друга вежа:

• Висота другої вежі = 6 см = 0,06 м
• Кількість кубів у другій вежі = 6 кубів (0,06 м / 0,01 м на одне ребро = 6 кубів).

Маса всіх кубів у другій вежі: Маса = 6 кубів * 0,003 кг/кубик = 0,018 кг

Сила тиску на стіл для другої вежі: Сила тиску = 0,018 кг * 9,81 м/с² ≈ 0,17658 Н

Тиск на стіл для другої вежі: Тиск = 0,17658 Н / 0,0001 м² = 1765,8 Па

3. Третя вежа:

• Висота третьої вежі = 8 см = 0,08 м
• Кількість кубів у третій вежі = 8 кубів (0,08 м / 0,01 м на одне ребро = 8 кубів).

Маса всіх кубів у третій вежі: Маса = 8 кубів * 0,003 кг/кубик = 0,024 кг

Сила тиску на стіл для третьої вежі: Сила тиску = 0,024 кг * 9,81 м/с² ≈ 0,23544 Н

Тиск на стіл для третьої вежі: Тиск = 0,23544 Н / 0,0001 м² = 2354,4 Па

Отже, сила тиску і тиск на стіл для кожної вежі виглядають так:

• Перша вежа: Сила тиску ≈ 0,11832 Н, Тиск ≈ 1183,2 Па
• Друга вежа: Сила тиску ≈ 0,17658 Н, Тиск ≈ 1765,8 Па
• Третя вежа: Сила тиску ≈ 0,23544 Н, Тиск ≈ 2354,4 Па