Чтобы определить, на какой из шаров действует большая сила тяжести и во сколько раз, необходимо рассмотреть формулу для силы тяжести:
[ F = mg, ]
где ( F ) — сила тяжести, ( m ) — масса тела, и ( g ) — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с² на поверхности Земли).
Поскольку шары изготовлены из одного материала, их плотность (( \rho )) одинакова. Плотность связана с массой и объёмом следующим образом:
[ \rho = \frac{m}{V}, ]
где ( V ) — объём тела.
Отсюда масса выражается как:
[ m = \rho V. ]
Следовательно, сила тяжести для каждого шара будет:
[ F_1 = \rho V_1 g ]
и
[ F_2 = \rho V_2 g, ]
где ( V_1 = 0.2 ) куб. м — объём первого шара, а ( V_2 = 800 ) куб. см = 0.0008 куб. м — объём второго шара.
Поскольку ( \rho ) и ( g ) одинаковы для обоих шаров, отношение сил тяжести будет зависеть только от объёмов:
[ \frac{F_1}{F_2} = \frac{\rho V_1 g}{\rho V_2 g} = \frac{V_1}{V_2}. ]
Подставим значения объёмов:
[ \frac{F_1}{F_2} = \frac{0.2}{0.0008} = 250. ]
Таким образом, на первый шар действует большая сила тяжести, и она больше в 250 раз, чем сила тяжести, действующая на второй шар.