Какой объем воздушной полости V0 образовался внутри шара, если при контрольном измерении плотности чугуна его значение отличается на 0,1 г/см3 от табличного значения плотности чугуна? Объем шара V равен 700 см3, массой воздуха в полости можно пренебречь. Ответ округлите до целого значения.
Таинственный_Маг
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать следующую формулу:
\[
\rho = \frac{{m_{\text{{чугун}}} - m_{\text{{воздуха}}}}}{{V_{\text{{чугун}}} + V_{0}}}
\]
где:
\(\rho\) - плотность чугуна,
\(m_{\text{{чугун}}}\) - масса чугуна,
\(m_{\text{{воздуха}}}\) - масса воздуха,
\(V_{\text{{чугун}}}\) - объем чугуна,
\(V_{0}\) - объем воздушной полости.
Мы знаем, что разница между измеренной и табличной плотностью чугуна составляет 0,1 г/см\(^3\). Значит, мы можем записать:
\[
\rho_{\text{{изм}}} = \rho_{\text{{табл}}} + 0,1
\]
Также нам дан объем шара, равный 700 см\(^3\). Используя формулу для плотности, мы можем записать:
\[
\rho_{\text{{изм}}} = \frac{{m_{\text{{чугун}}} - m_{\text{{воздуха}}}}}{{V_{\text{{чугун}}} + V_{0}}} = \frac{{m_{\text{{чугун}}}}}{{V_{\text{{чугун}}}}} = \rho_{\text{{табл}}}
\]
Совмещая оба уравнения, получаем:
\[
\frac{{m_{\text{{чугун}}} - m_{\text{{воздуха}}}}}{{V_{\text{{чугун}}} + V_{0}}} = \rho_{\text{{табл}}} + 0,1 \Rightarrow m_{\text{{чугун}}} - m_{\text{{воздуха}}} = (\rho_{\text{{табл}}} + 0,1) \cdot (V_{\text{{чугун}}} + V_{0}})
\]
Массу воздуха в полости мы можем пренебречь, поэтому \(m_{\text{{воздуха}}} = 0\). Подставляем это значение в уравнение и решаем относительно \(V_{0}\):
\[
m_{\text{{чугун}}} = (\rho_{\text{{табл}}} + 0,1) \cdot (V_{\text{{чугун}}} + V_{0}})
\]
\[
V_{0} = \frac{{m_{\text{{чугун}}}}}{{\rho_{\text{{табл}}} + 0,1}} - V_{\text{{чугун}}}
\]
Теперь можем подставить значения и решить:
\[
V_{0} = \frac{{m_{\text{{чугун}}}}}{{\rho_{\text{{табл}}} + 0,1}} - V_{\text{{чугун}}} = \frac{{\frac{{m_{\text{{чугун}}}}}{{\text{{г/см}}^3}}}}{{\rho_{\text{{табл}}} + 0,1}} - 700
\]
После подстановки численных значений и вычислений получим ответ. Округлим его до ближайшего целого значения.
\[
\rho = \frac{{m_{\text{{чугун}}} - m_{\text{{воздуха}}}}}{{V_{\text{{чугун}}} + V_{0}}}
\]
где:
\(\rho\) - плотность чугуна,
\(m_{\text{{чугун}}}\) - масса чугуна,
\(m_{\text{{воздуха}}}\) - масса воздуха,
\(V_{\text{{чугун}}}\) - объем чугуна,
\(V_{0}\) - объем воздушной полости.
Мы знаем, что разница между измеренной и табличной плотностью чугуна составляет 0,1 г/см\(^3\). Значит, мы можем записать:
\[
\rho_{\text{{изм}}} = \rho_{\text{{табл}}} + 0,1
\]
Также нам дан объем шара, равный 700 см\(^3\). Используя формулу для плотности, мы можем записать:
\[
\rho_{\text{{изм}}} = \frac{{m_{\text{{чугун}}} - m_{\text{{воздуха}}}}}{{V_{\text{{чугун}}} + V_{0}}} = \frac{{m_{\text{{чугун}}}}}{{V_{\text{{чугун}}}}} = \rho_{\text{{табл}}}
\]
Совмещая оба уравнения, получаем:
\[
\frac{{m_{\text{{чугун}}} - m_{\text{{воздуха}}}}}{{V_{\text{{чугун}}} + V_{0}}} = \rho_{\text{{табл}}} + 0,1 \Rightarrow m_{\text{{чугун}}} - m_{\text{{воздуха}}} = (\rho_{\text{{табл}}} + 0,1) \cdot (V_{\text{{чугун}}} + V_{0}})
\]
Массу воздуха в полости мы можем пренебречь, поэтому \(m_{\text{{воздуха}}} = 0\). Подставляем это значение в уравнение и решаем относительно \(V_{0}\):
\[
m_{\text{{чугун}}} = (\rho_{\text{{табл}}} + 0,1) \cdot (V_{\text{{чугун}}} + V_{0}})
\]
\[
V_{0} = \frac{{m_{\text{{чугун}}}}}{{\rho_{\text{{табл}}} + 0,1}} - V_{\text{{чугун}}}
\]
Теперь можем подставить значения и решить:
\[
V_{0} = \frac{{m_{\text{{чугун}}}}}{{\rho_{\text{{табл}}} + 0,1}} - V_{\text{{чугун}}} = \frac{{\frac{{m_{\text{{чугун}}}}}{{\text{{г/см}}^3}}}}{{\rho_{\text{{табл}}} + 0,1}} - 700
\]
После подстановки численных значений и вычислений получим ответ. Округлим его до ближайшего целого значения.
Знаешь ответ?