При нагревании стального шарика происходит увеличение его температуры. В результате этого увеличивается объем шарика, но его масса остается неизменной. Плотность вещества определяется как отношение массы к объему:
$$ \rho = \frac{m}{V} $$, где: $$\rho$$ - плотность, m - масса, V - объем.Так как масса шарика не изменяется, а его объем увеличивается, то плотность шарика уменьшается.
Ответ: 3) масса шарика не изменилась, а его плотность уменьшилась