Какой радиус у второго шара, имеющего массу 192 грамма, если изготовлены два шара из одного и того же материала, и первый шар массой 81 грамм имеет радиус 15 см?
Шерлок
Для решения данной задачи, нам понадобится формула плотности материала, которая связывает массу \( m \), объем \( V \) и плотность \( \rho \) по следующему соотношению:
\[ \rho = \frac{m}{V} \]
Мы знаем массу первого шара \( m_1 = 81 \) грамм и его радиус \( r_1 \), но нам нужно найти радиус второго шара \( r_2 \). Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать теорему Архимеда, которая утверждает, что плотность тела определяется массой вещества, занимаемого им объемом.
Таким образом, плотность шаров будет одинаковой, и мы можем записать соотношение:
\[ \frac{m_1}{V_1} = \frac{m_2}{V_2} \]
где \( V_1 \) и \( V_2 \) - объемы первого и второго шаров соответственно.
У нас есть формула для объема шара \( V = \frac{4}{3} \pi r^3 \), поэтому мы можем выразить объемы шаров через их радиусы:
\[ V_1 = \frac{4}{3} \pi r_1^3 \]
\[ V_2 = \frac{4}{3} \pi r_2^3 \]
Теперь мы можем записать уравнение, связывающее радиусы и массы:
\[ \frac{m_1}{\frac{4}{3} \pi r_1^3} = \frac{m_2}{\frac{4}{3} \pi r_2^3} \]
Подставляем известные значения масс шаров: \( m_1 = 81 \) грамм и \( m_2 = 192 \) грамма:
\[ \frac{81}{\frac{4}{3} \pi r_1^3} = \frac{192}{\frac{4}{3} \pi r_2^3} \]
Теперь можно упростить уравнение, убрав одинаковые множители:
\[ \frac{81}{r_1^3} = \frac{192}{r_2^3} \]
Далее, можно найти радиус второго шара, умножив обе части уравнения на \( r_2^3 \):
\[ 81 \cdot r_2^3 = 192 \cdot r_1^3 \]
И, наконец, выражаем радиус второго шара \( r_2 \) через радиус первого шара \( r_1 \):
\[ r_2^3 = \frac{192 \cdot r_1^3}{81} \]
Так как нам нужно найти сам радиус, а не его кубический корень, возводим обе части уравнения в степень \( \frac{1}{3} \):
\[ r_2 = \sqrt[3]{\frac{192 \cdot r_1^3}{81}} \]
Таким образом, радиус второго шара составляет \( r_2 = \sqrt[3]{\frac{192 \cdot r_1^3}{81}} \). Подставляйте известный радиус первого шара \( r_1 \) и рассчитывайте радиус второго шара \( r_2 \) по этой формуле.
\[ \rho = \frac{m}{V} \]
Мы знаем массу первого шара \( m_1 = 81 \) грамм и его радиус \( r_1 \), но нам нужно найти радиус второго шара \( r_2 \). Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать теорему Архимеда, которая утверждает, что плотность тела определяется массой вещества, занимаемого им объемом.
Таким образом, плотность шаров будет одинаковой, и мы можем записать соотношение:
\[ \frac{m_1}{V_1} = \frac{m_2}{V_2} \]
где \( V_1 \) и \( V_2 \) - объемы первого и второго шаров соответственно.
У нас есть формула для объема шара \( V = \frac{4}{3} \pi r^3 \), поэтому мы можем выразить объемы шаров через их радиусы:
\[ V_1 = \frac{4}{3} \pi r_1^3 \]
\[ V_2 = \frac{4}{3} \pi r_2^3 \]
Теперь мы можем записать уравнение, связывающее радиусы и массы:
\[ \frac{m_1}{\frac{4}{3} \pi r_1^3} = \frac{m_2}{\frac{4}{3} \pi r_2^3} \]
Подставляем известные значения масс шаров: \( m_1 = 81 \) грамм и \( m_2 = 192 \) грамма:
\[ \frac{81}{\frac{4}{3} \pi r_1^3} = \frac{192}{\frac{4}{3} \pi r_2^3} \]
Теперь можно упростить уравнение, убрав одинаковые множители:
\[ \frac{81}{r_1^3} = \frac{192}{r_2^3} \]
Далее, можно найти радиус второго шара, умножив обе части уравнения на \( r_2^3 \):
\[ 81 \cdot r_2^3 = 192 \cdot r_1^3 \]
И, наконец, выражаем радиус второго шара \( r_2 \) через радиус первого шара \( r_1 \):
\[ r_2^3 = \frac{192 \cdot r_1^3}{81} \]
Так как нам нужно найти сам радиус, а не его кубический корень, возводим обе части уравнения в степень \( \frac{1}{3} \):
\[ r_2 = \sqrt[3]{\frac{192 \cdot r_1^3}{81}} \]
Таким образом, радиус второго шара составляет \( r_2 = \sqrt[3]{\frac{192 \cdot r_1^3}{81}} \). Подставляйте известный радиус первого шара \( r_1 \) и рассчитывайте радиус второго шара \( r_2 \) по этой формуле.
Знаешь ответ?