Чтобы найти плотность вещества, из которого изготовлен кубик, нужно воспользоваться формулой плотности:
[ \rho = \frac{m}{V} ]
где:
- (\rho) — плотность вещества,
- (m) — масса,
- (V) — объем.
- Найдем объем кубика:
Кубик имеет все ребра равной длины, поэтому его объем можно найти по формуле для объема куба:
[ V = a^3 ]
где (a) — длина ребра кубика.
По условию задачи, длина ребра кубика (a) равна 5 см (или 0,05 м, так как в системе СИ все величины должны быть в метрах).
[ V = (0,05\, \text{м})^3 = 0,000125\, \text{м}^3 ]
- Найдем массу кубика:
Для этого используем второй закон Ньютона, который связывает вес (силу тяжести) и массу:
[ F = mg ]
где:
- (F) — сила тяжести (вес),
- (m) — масса,
- (g) — ускорение свободного падения (приблизительно (9,81\, \text{м/с}^2)).
По условию задачи, вес кубика (F) равен 5 Н.
[ 5\, \text{Н} = m \cdot 9,81\, \text{м/с}^2 ]
Решаем это уравнение относительно (m):
[ m = \frac{5\, \text{Н}}{9,81\, \text{м/с}^2} \approx 0,509\, \text{кг} ]
- Найдем плотность кубика:
Теперь, когда у нас есть и масса, и объем, можно найти плотность:
[ \rho = \frac{m}{V} = \frac{0,509\, \text{кг}}{0,000125\, \text{м}^3} \approx 4072\, \text{кг/м}^3 ]
Однако, если округлить до значащих цифр, соответствующих точности исходных данных, то получим:
[ \rho \approx 4000\, \text{кг/м}^3 ]
Таким образом, плотность вещества, из которого изготовлен кубик, равна приблизительно (4000\, \text{кг/м}^3).