Каков вес железного кубика со стороной a = 4 см в воде, если его вес в воздухе составляет 2,94 Н? Имеет ли кубик

Чтобы найти вес железного кубика в воде, мы можем использовать известный принцип Архимеда, который гласит, что плавающее тело испытывает поднимающую силу, равную весу вытесненной им воды. При этом плотность вещества, из которого состоит тело, должна быть больше плотности среды (в данном случае, воды).

Шаг 1: Вычисляем объём кубика.
Объем кубика можно найти, возводя длину одной стороны в куб:
\(V = a^3 = 4 \, см \times 4 \, см \times 4 \, см\).

\(V = 64 \, см^3\).

Так как объем кубика составляет 64 кубических сантиметра (или миллилитра), это означает, что кубик вытеснит из воды 64 миллилитра воды.

Шаг 2: Вычисляем вес вытесненной воды.
Масса воды можно найти, используя следующую формулу:
\(m = \rho V\),
где \(m\) - масса, \(\rho\) - плотность и \(V\) - объем.

Масса воды, вытесненной кубиком, равна:
\(m = 0.001 \, кг/см^3 \times 64 \, см^3\).

\(m = 0.064 \, кг\).

Шаг 3: Вычисляем вес кубика в воде.
Поскольку воду кубик вытесняет полностью, то вес кубика в воде будет равен весу вытесненной им воды. То есть, вес кубика в воде будет равен массе вытесненной воды, умноженной на ускорение свободного падения \(g \approx 9.8 \, м/с^2\):
\(F_{в} = mg\),
где \(F_{в}\) - вес кубика в воде, \(m\) - масса вытесненной воды, \(g\) - ускорение свободного падения.

\(F_{в} = 0.064 \, кг \times 9.8 \, м/с^2\).

\(F_{в} \approx 0.6272 \, Н\).

Таким образом, вес железного кубика в воде составляет примерно 0.6272 Н.

Шаг 4: Определяем структуру кубика.
Чтобы определить структуру кубика, мы можем сравнить его среднюю плотность с плотностью железа.

Средняя плотность кубика можно найти, используя следующую формулу:
\(\rho_{ср} = \frac{m}{V}\),
где \(\rho_{ср}\) - средняя плотность, \(m\) - масса, \(V\) - объем.

\(\rho_{ср} = \frac{0.001 \, кг/см^3 \times 64 \, см^3}{64 \, см^3}\).

\(\rho_{ср} = 0.001 \, кг/см^3\).

Так как средняя плотность кубика равна 0.001 кг/см³, а плотность железа составляет 7.874 г/см³, мы можем сделать вывод, что кубик имеет полую структуру. Когда средняя плотность меньше плотности материала, то это говорит о том, что внутри кубика присутствует пустота или воздушное пространство.

В итоге, вес железного кубика со стороной 4 см в воде составляет примерно 0.6272 Н, а он имеет полую структуру.