Номер 2, страница 87 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

2. Каков вес 10 л нефти? Можно ли точно ответить на этот вопрос? Ответ поясните.

Точно ответить на вопрос о весе 10 литров нефти нельзя.

Вес тела — это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес. Вес $P$ вычисляется по формуле $P = mg$, где $m$ — это масса тела, а $g$ — ускорение свободного падения (его значение принимают равным примерно $9.8$ Н/кг).

Массу тела можно найти, зная его объём $V$ и плотность $\rho$ по формуле $m = \rho V$. Таким образом, для вычисления веса необходимо знать плотность вещества: $P = \rho V g$.

Основная причина, по которой нельзя дать точный ответ, заключается в том, что нефть не является однородным веществом с постоянной плотностью. Она представляет собой сложную природную смесь, и её плотность $\rho$ зависит от множества факторов: месторождения, химического состава, температуры и наличия примесей. Плотность разных сортов нефти варьируется в широких пределах, как правило, от 700 кг/м³ (лёгкая нефть) до 1000 кг/м³ (тяжёлая нефть).

Поскольку плотность не указана, мы можем лишь провести примерный расчёт, выбрав для этого среднее справочное значение. Возьмём для примера плотность нефти $\rho \approx 800$ кг/м³.

Дано:

$V = 10$ л

$\rho \approx 800$ кг/м³ (принятое среднее значение)

$g \approx 9.8$ Н/кг

Перевод в СИ:

Объём необходимо перевести из литров (л) в кубические метры (м³), которые являются основной единицей объёма в системе СИ. $1 \text{ л} = 1 \text{ дм}^3 = 10^{-3} \text{ м}^3$.

$V = 10 \text{ л} = 10 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 0.01 \text{ м}^3$

Найти:

$P$ — ?

Решение:

1. Сначала найдём массу 10 литров нефти, используя формулу $m = \rho V$:

$m \approx 800 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 0.01 \text{ м}^3 = 8$ кг.

2. Затем, зная массу, рассчитаем вес нефти по формуле $P = mg$:

$P \approx 8 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 78.4$ Н.

Для наглядности, если бы мы взяли плотность самой лёгкой нефти ($\rho = 700$ кг/м³), вес составил бы $P = (700 \cdot 0.01) \cdot 9.8 = 68.6$ Н. А для самой тяжёлой ($\rho = 1000$ кг/м³) — $P = (1000 \cdot 0.01) \cdot 9.8 = 98$ Н. Это показывает, что результат напрямую зависит от плотности.

Ответ: Точно ответить на вопрос нельзя, так как плотность нефти — это переменная величина, зависящая от её сорта и условий. Вес 10 л нефти может находиться в диапазоне примерно от 69 Н до 98 Н. Если принять среднюю плотность нефти за 800 кг/м³, то её вес составит приблизительно 78.4 Н.