Чтобы найти вес полого медного шара, нужно сначала определить его объём и массу, а затем использовать значение ускорения свободного падения для нахождения веса. Давайте разберём это по шагам.
1. Определение объёма медного материала в шаре
Полый медный шар состоит из двух сфер: внешней и внутренней. Внешняя сфера имеет радиус ( R = 10 ) см, а внутренняя сфера имеет радиус ( r = 9 ) см (так как толщина стенок 1 см).
Объём внешней сферы:
[
V_{\text{внешний}} = \frac{4}{3} \pi R^3 = \frac{4}{3} \pi (10)^3 = \frac{4000}{3} \pi
]
Объём внутренней сферы:
[
V_{\text{внутренний}} = \frac{4}{3} \pi r^3 = \frac{4}{3} \pi (9)^3 = \frac{2916}{3} \pi
]
Объём медного материала, из которого сделан шар, равен разности объёмов внешней и внутренней сфер:
[
V{\text{медь}} = V{\text{внешний}} - V_{\text{внутренний}} = \frac{4000}{3} \pi - \frac{2916}{3} \pi = \frac{1084}{3} \pi
]
2. Определение массы шара
Для этого необходимо знать плотность меди. Плотность меди (( \rho )) обычно составляет около 8.96 г/см³.
Масса медного шара:
[
m = \rho \times V_{\text{медь}} = 8.96 \, \text{г/см}^3 \times \frac{1084}{3} \pi \, \text{см}^3
]
[
m \approx 8.96 \times 1136.63 \approx 10178.2 \, \text{г}
]
Здесь мы приблизительно посчитали ( \pi \approx 3.14159 ).
3. Определение веса шара
Вес (( W )) находится по формуле:
[
W = m \times g
]
где ( g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2 ) (ускорение свободного падения).
Переведём массу в килограммы:
[
m \approx 10.1782 \, \text{кг}
]
Теперь можем рассчитать вес:
[
W \approx 10.1782 \times 9.81 \approx 99.85 \, \text{Н}
]
Таким образом, вес полого медного шара составляет приблизительно 99.85 Ньютонов.