Алекс собрал в Майнкрафте из 5 одинаковых по размеру кубиков железного голема по схеме, изображённой на рисунке. Верхний кубик — тыква (плотность 0.8 г/см3), остальные — железо (плотность 8.0 г/см3). Ребро кубика 0.5 м. Определите массу голема.
ответ запишите в кг.
Число
Определите давление голема на землю (g=10 Н/кг).
ответ запишите в кПа.
Число или дробь
Голем в погоне за зомби свалился в воду. Определите вес голема, полностью окруженного водой (плотность воды — 1.0 г/см3).
ответ запишите в кН.
1. Расчет массы голема:
Мы знаем, что тыква находится на вершине, а все остальные кубики — железо. Плотность железа равна 8.0 г/см3, а плотность тыквы равна 0.8 г/см3.
Общая масса голема будет равна сумме масс каждого из кубиков. Так как все кубики одинаковые, то достаточно вычислить массу одного кубика и умножить на их количество.
Масса одного кубика железа рассчитывается по формуле:
масса = плотность x объем
Объем кубика можно найти, возведя его ребро в куб.
Объем кубика = (0.5 м)^3
Масса одного кубика железа = 8.0 г/см3 x (0.5 м)^3
Соответственно, масса одного кубика железа равна 8 г.
Так как у нас всего 5 кубиков, то масса голема будет равна 8 г x 5 кубиков = 40 г.
Переведем массу голема в килограммы:
Масса голема = 40 г / 1000 г/кг = 0.04 кг.
Ответ: Масса голема составляет 0.04 кг.
2. Расчет давления голема на землю:
Давление рассчитывается как отношение силы к площади на которую эта сила действует.
Формула для расчета давления: давление = сила / площадь.
Сила, с которой голем давит на землю, равна его весу. Вес рассчитывается, умножая массу на ускорение свободного падения (g = 10 Н/кг).
Формула для расчета веса: вес = масса x ускорение свободного падения.
Площадь определяется как площадь основания верхнего кубика (тыквы), так как именно на нее действует вес всего голема.
Площадь основания верхнего кубика равна (сторона кубика)^2 = (0.5 м)^2.
Вес голема = 0.04 кг x 10 Н/кг = 0.4 Н.
Давление голема на землю = 0.4 Н / (0.5 м)^2
Переведем единицы измерения давления в килопаскали:
1 Н/м2 = 1 Па = 0.001 кПа
Давление голема на землю = 0.4 Н / (0.5 м)^2 x 0.001 кПа
Рассчитаем значение:
Давление голема на землю = 0.4 Н / (0.25 м^2) x 0.001 кПа = 1.6 кПа
Ответ: Давление голема на землю равно 1.6 кПа.
3. Расчет веса голема, полностью окруженного водой:
Вес голема будет равен его массе умноженной на ускорение свободного падения.
Вес голема = масса голема x ускорение свободного падения.
Масса голема равна 0.04 кг, а ускорение свободного падения равно 10 Н/кг.
Вес голема = 0.04 кг x 10 Н/кг = 0.4 Н.
Вода окружает голем с каждой стороны, поэтому площадь на которую действует вес голема равна площади всех ребер голема.
Площадь одной стороны голема равна (сторона кубика)^2 = (0.5 м)^2.
Площадь под действием веса голема = 6 x (0.5 м)^2
Вес голема, полностью окруженного водой = 0.4 Н x 6 x (0.5 м)^2
Переведем единицы измерения в килоньютоны:
1 Н = 0.000001 кН
Вес голема, полностью окруженного водой = 0.4 Н x 6 x (0.5 м)^2 x 0.000001 кН
Рассчитаем значение:
Вес голема, полностью окруженного водой = 0.4 Н x 6 x (0.5 м)^2 x 0.000001 кН = 0.6 кН
Ответ: Вес голема, полностью окруженного водой, равен 0.6 кН.