Номер 4, страница 122, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Силы вокруг нас. Параграф 32. Сила тяжести. Вопросы и задания - номер 4, страница 122.

Условие.

4. На какой из двух одинаковых по размеру брусков: железный или медный — действует большая сила тяжести? Ответ обоснуйте.

Решение.

Сила тяжести, действующая на тело, определяется по формуле:

$F_{тяж} = m \cdot g$

где $\text{m}$ — масса тела, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.

Масса тела, в свою очередь, связана с его плотностью $\rho$ и объемом $\text{V}$ следующим соотношением:

$m = \rho \cdot V$

Объединив эти две формулы, получим зависимость силы тяжести от плотности и объема:

$F_{тяж} = \rho \cdot V \cdot g$

Согласно условию, оба бруска (железный и медный) имеют одинаковые размеры, что означает равенство их объемов: $V_{железа} = V_{меди} = V$. Ускорение свободного падения $\text{g}$ также является одинаковым для обоих тел.

Из формулы следует, что при одинаковых объемах сила тяжести прямо пропорциональна плотности вещества. Следовательно, бóльшая сила тяжести будет действовать на тот брусок, плотность материала которого выше.

Сравним плотности железа и меди (согласно справочным данным):

Плотность железа $\rho_{железа} \approx 7800 \frac{кг}{м^3}$

Плотность меди $\rho_{меди} \approx 8900 \frac{кг}{м^3}$

Поскольку плотность меди больше плотности железа ($\rho_{меди} > \rho_{железа}$), то при равных объемах масса медного бруска будет больше массы железного. Соответственно, и сила тяжести, действующая на медный брусок, будет больше.

Ответ: Бóльшая сила тяжести действует на медный брусок. Это объясняется тем, что плотность меди больше плотности железа, поэтому при одинаковых размерах (объемах) масса медного бруска оказывается больше, а сила тяжести прямо пропорциональна массе.