Медный и стальной стержни имеют одинаковые площади поперечного сечения и массу. сравните их длины (плотность стали 7,8 г/см3, плотность меди 8,9 г/см3).
Масса m – это произведение плотности ρ и объёма V тела: m = ρ*V Объём стержня V выразим как объём цилиндра – через длину L и площадь поперечного сечения S: V = S*L m = ρ*S*L
Запишем полученное уравнение для этих двух стержней. При этом их массы m и площади поперечного сечения S одинаковы: m = ρм*S*Lм m = ρс*S*Lс Приравняем правые части: ρм*S*Lм = ρс*S*Lс ρм*Lм = ρс*Lс
"Сравнить длины" значит найти их отношение: Lс/Lм = ρм/ρс
Получили, что длина стального стержня Lс во столько раз больше длины медного стержня Lм, во сколько плотность меди ρм больше плотности стали ρс: Lс/Lм = 8,9 г/см³ / 7,8 г/см³ Lс/Lм ≈ 1,14
ответ: стальной стержень длиннее в 1,14 раза (т.е. на 14 %)
Ещё в глубокой древности человек замечал, что воздух оказывает давление на наземные предметы, особенно во время бурь и ураганов. Он пользовался этим давлением, заставляя ветер двигать парусные суда, вращать крылья ветряных мельниц. Однако долго не удавалось доказать, что воздух имеет вес. Только в XVII веке был поставлен опыт, доказавший весомость воздуха. Поводом к этому послужило случайное обстоятельство. В Италии в 1640 году герцог Тосканский задумал устроить фонтан на террасе своего дворца. Воду для этого фонтана должны были накачивать из соседнего озера, но вода не шла выше 32 футовм. Герцог обратился за разъяснениями к Галилею, тогда уже глубокому старцу. Великий ученый был смущен и не нашелся сразу, как объяснить это явление. И только ученик Галилея, Торричелли, после долгих опытов, доказал, что воздух имеет вес, и давление атмосферы уравновешивается столбом воды в 32 фута. Он пошел в своих исследованиях ещё дальше и в 1643 году изобрел прибор для измерения атмосферного давления — барометр
Из формулы потенциальной энергии видно, что нулевой уровень её будет только в одной точке с координатами (0;0;0). чем дальше частица от этой точки, тем выше её потенциальная энергия. ещё одно замечание связано с тем, что работа силы поля равна разности потенциальных энергий в конце и начале пути. теперь можно подставить значения координат точек и посчитать потенциальную энергию двух этих положений U1=18; U2=18; => работа на данном пути равна нулю. это полно представить так, что вокруг точки (0;0;0) есть области с одинаковыми уровнями энергии, если бы в формуле энергии небыло бы двойки перед х^2 то эта область имела бы форму сферы, а так она будет иметь такую каплевидную фору симметричную относительно оси Ох. эта область как раз будет характеризоваться тем, что работа потенциальной силы в этой области будет равна нулю
m = ρ*V
Объём стержня V выразим как объём цилиндра – через длину L и площадь поперечного сечения S:
V = S*L
m = ρ*S*L
Запишем полученное уравнение для этих двух стержней. При этом их массы m и площади поперечного сечения S одинаковы:
m = ρм*S*Lм
m = ρс*S*Lс
Приравняем правые части:
ρм*S*Lм = ρс*S*Lс
ρм*Lм = ρс*Lс
"Сравнить длины" значит найти их отношение:
Lс/Lм = ρм/ρс
Получили, что длина стального стержня Lс во столько раз больше длины медного стержня Lм, во сколько плотность меди ρм больше плотности стали ρс:
Lс/Lм = 8,9 г/см³ / 7,8 г/см³
Lс/Lм ≈ 1,14
ответ: стальной стержень длиннее в 1,14 раза (т.е. на 14 %)