Чтобы определить силу тяжести, действующую на сосновый брусок, и вес бруска, нужно выполнить несколько шагов:
- Определить объем бруска.
- Рассчитать массу бруска, используя его объем и плотность сосны.
- Определить силу тяжести, действующую на брусок, которая численно равна весу бруска.
Шаг 1: Определение объема бруска
Размеры бруска даны как 20 см х 10 см х 5 см. Переведем размеры в метры:
- Длина: 20 см = 0.2 м
- Ширина: 10 см = 0.1 м
- Высота: 5 см = 0.05 м
Объем ( V ) бруска можно найти, перемножив длину, ширину и высоту:
[ V = 0.2 \, \text{м} \times 0.1 \, \text{м} \times 0.05 \, \text{м} = 0.001 \, \text{м}^3 ]
Шаг 2: Расчет массы бруска
Плотность сосны ( \rho ) дана как 440 кг/м³. Массу ( m ) бруска можно найти, умножив плотность на объем:
[ m = \rho \times V = 440 \, \text{кг/м}^3 \times 0.001 \, \text{м}^3 = 0.44 \, \text{кг} ]
Шаг 3: Определение силы тяжести и веса бруска
Сила тяжести ( F_g ), действующая на брусок, определяется по формуле:
[ F_g = m \times g ]
где ( g ) — ускорение свободного падения, приблизительно равное 9.81 м/с².
Подставим значения:
[ F_g = 0.44 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}^2 = 4.3164 \, \text{Н} ]
Таким образом, сила тяжести, действующая на брусок, и вес бруска равны 4.3164 Н.
Рисунок с изображением сил
На рисунке следует изобразить брусок и силы, действующие на него:
- Вес ( F_g ) направлен вертикально вниз.
- Реакция опоры ( N ) направлена вертикально вверх и равна по величине весу бруска, если брусок находится в покое.
Схематично это можно изобразить так:
↑ N (4.3164 Н)
│
┌───────────┐
│ │
│ │
│ │
└───────────┘
↓ F_g (4.3164 Н)
На этом рисунке показаны основные силы, действующие на брусок, когда он находится на горизонтальной поверхности.