1) Чему равна по величине сила тяжести, действующая на этот железный брусок? 2) Определите полный объём железного бруска (включая объём полости). 3) Утонет ли в воде железный брусок? Ответ обоснуйте при помощи вычислений. Напишите полное решение этой задачи. Ответы на вопросы обоснуйте соответствующими рассуждениями или решением задачи.

1) Сила тяжести, действующая на железный брусок:

• Сила тяжести определяется формулой: \[ F = mg \], где:
  • \( m \) — масса тела (в данном случае железного бруска),
  • \( g \) — ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с²).
• Масса железного бруска равна 195 кг.
• Подставим значения в формулу: \[ F = 195 \cdot 9,8 = 1911 \) Н.

Ответ: 1911 Н.

2) Полный объём железного бруска:

• Полный объём состоит из объёма железа и объёма полости.
• Объём полости известен: \[ V_{полости} = 0,1 \) м³.
• Найдем объём железа, зная массу железа и плотность железа: \[ V_{железа} = \frac{m}{ρ} \], где:
  • \( m \) — масса железа (195 кг),
  • \( ρ \) — плотность железа (7800 кг/м³).
• Подставим значения: \[ V_{железа} = \frac{195}{7800} = 0,025 \) м³.
• Полный объём бруска равен: \[ V_{полный} = V_{железа} + V_{полости} = 0,025 + 0,1 = 0,125 \) м³.

Ответ: 0,125 м³.

3) Утонет ли в воде железный брусок:

• Для определения, утонет или нет брусок, сравним среднюю плотность бруска с плотностью воды.
• Средняя плотность бруска равна: \[ ρ_{средняя} = \frac{m}{V_{полный}} = \frac{195}{0,125} = 1560 \) кг/м³.
• Плотность воды равна 1000 кг/м³.
• Так как средняя плотность бруска (1560 кг/м³) больше плотности воды (1000 кг/м³), брусок утонет.

Ответ: Утонет, так как средняя плотность бруска больше плотности воды.