Номер 6, страница 90 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

6. Зависимость массы от объема бруска представлена на графике (рис. 150). Из какого вещества изготовлен брусок? Чему равны вес бруска, находящегося в состоянии покоя, и сила тяжести, действующая на брусок объемом $V = 1,0 \text{ дм}^3$?

Дано:

График зависимости $m(V)$
$V = 1,0 \text{ дм}^3$
$g \approx 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}}$

$V = 1,0 \text{ дм}^3 = 1,0 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

Найти:

Вещество, из которого изготовлен брусок - ?
$P$ - ?
$F_g$ - ?

Решение:

Из какого вещества изготовлен брусок?

Чтобы определить вещество, необходимо вычислить его плотность $\rho$. Плотность — это физическая величина, равная отношению массы тела к его объему.

$\rho = \frac{m}{V}$

Воспользуемся данными из графика. График представляет собой прямую, проходящую через начало координат, что свидетельствует о прямой пропорциональности между массой и объемом. Для расчета плотности выберем любую точку на графике. Например, при объеме $V = 2,0 \text{ дм}^3$ масса бруска составляет $m = 14 \text{ кг}$.

Вычислим плотность:

$\rho = \frac{14 \text{ кг}}{2,0 \text{ дм}^3} = 7,0 \frac{\text{кг}}{\text{дм}^3}$

Переведем полученное значение в систему СИ (кг/м³), зная, что $1 \text{ м}^3 = 1000 \text{ дм}^3$:

$\rho = 7,0 \frac{\text{кг}}{\text{дм}^3} \cdot 1000 = 7000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Сравнив полученное значение с табличными данными плотностей различных веществ, можно сделать вывод, что брусок может быть изготовлен из серого чугуна (плотность около $7000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$) или цинка (плотность $7140 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$).

Ответ: Плотность вещества равна $7000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$, что соответствует плотности чугуна или цинка.

Чему равны вес бруска, находящегося в состоянии покоя, и сила тяжести, действующая на брусок объемом V = 1,0 дм³?

Сначала определим массу бруска объемом $V = 1,0 \text{ дм}^3$ по графику. Найдя на оси абсцисс значение $V = 1,0 \text{ дм}^3$, видим, что соответствующее значение массы на оси ординат равно $m = 7,0 \text{ кг}$.

Сила тяжести ($F_g$), действующая на тело, вычисляется по формуле:

$F_g = m \cdot g$

Подставим известные значения:

$F_g = 7,0 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 70 \text{ Н}$

Вес тела ($P$) — это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес. Для тела, находящегося в состоянии покоя на горизонтальной поверхности, его вес численно равен силе тяжести.

$P = F_g = 70 \text{ Н}$

Ответ: Вес бруска в состоянии покоя равен 70 Н, и сила тяжести, действующая на него, также равна 70 Н.