Задание 3, страница 76 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 3

Оцените, во сколько раз отличаются массы деревянного, кирпичного и шлакоблочного дома одинаковой конструкции? Необходимые данные найдите в сети интернет.

Для оценки различия масс домов одинаковой конструкции необходимо сравнить плотности основных материалов, из которых они построены: дерева, кирпича и шлакоблока. Масса ($\text{m}$) прямо пропорциональна плотности ($ρ$) при одинаковом объеме ($\text{V}$) материала, согласно формуле $m = ρ \cdot V$. Поскольку конструкция домов одинакова, мы можем предположить, что объем несущих конструкций (например, стен) $\text{V}$ будет условно одинаковым. Следовательно, отношение масс будет равно отношению плотностей материалов.

Дано:

Для расчетов воспользуемся средними значениями плотности строительных материалов, найденными в открытых источниках (в сети Интернет):

Средняя плотность конструкционной древесины (сосна, ель): $ρ_{дерева} \approx 500 \text{ кг/м}^3$

Средняя плотность полнотелого керамического кирпича: $ρ_{кирпича} \approx 1800 \text{ кг/м}^3$

Средняя плотность шлакоблока: $ρ_{шлакоблока} \approx 1200 \text{ кг/м}^3$

Все данные уже представлены в системе СИ.

Найти:

Отношения масс домов: $\frac{m_{кирпича}}{m_{дерева}}$, $\frac{m_{шлакоблока}}{m_{дерева}}$, $\frac{m_{кирпича}}{m_{шлакоблока}}$.

Решение:

Отношение масс двух домов из разных материалов при одинаковом объеме $\text{V}$ будет равно отношению плотностей их материалов:

$\frac{m_1}{m_2} = \frac{ρ_1 \cdot V}{ρ_2 \cdot V} = \frac{ρ_1}{ρ_2}$

Сравнение масс кирпичного и деревянного домов

Найдем, во сколько раз масса кирпичного дома больше массы деревянного:

$\frac{m_{кирпича}}{m_{дерева}} = \frac{ρ_{кирпича}}{ρ_{дерева}} = \frac{1800 \text{ кг/м}^3}{500 \text{ кг/м}^3} = 3,6$

Таким образом, кирпичный дом при той же конструкции будет примерно в 3,6 раза тяжелее деревянного.

Ответ: масса кирпичного дома больше массы деревянного примерно в 3,6 раза.

Сравнение масс шлакоблочного и деревянного домов

Найдем, во сколько раз масса шлакоблочного дома больше массы деревянного:

$\frac{m_{шлакоблока}}{m_{дерева}} = \frac{ρ_{шлакоблока}}{ρ_{дерева}} = \frac{1200 \text{ кг/м}^3}{500 \text{ кг/м}^3} = 2,4$

Шлакоблочный дом при той же конструкции будет примерно в 2,4 раза тяжелее деревянного.

Ответ: масса шлакоблочного дома больше массы деревянного примерно в 2,4 раза.

Сравнение масс кирпичного и шлакоблочного домов

Найдем, во сколько раз масса кирпичного дома больше массы шлакоблочного:

$\frac{m_{кирпича}}{m_{шлакоблока}} = \frac{ρ_{кирпича}}{ρ_{шлакоблока}} = \frac{1800 \text{ кг/м}^3}{1200 \text{ кг/м}^3} = 1,5$

Кирпичный дом при той же конструкции будет примерно в 1,5 раза тяжелее шлакоблочного.

Ответ: масса кирпичного дома больше массы шлакоблочного примерно в 1,5 раза.

Общий вывод: Если расположить дома одинаковой конструкции по возрастанию их массы, то получится следующий ряд: деревянный, шлакоблочный, кирпичный. Кирпичный дом является самым тяжелым, а деревянный — самым легким из трех рассматриваемых типов. Важно отметить, что это оценочный расчет, так как в реальности толщина стен для достижения одинаковых теплоизоляционных свойств будет разной, что также повлияет на итоговую массу.