Задачи › Масса и плотность

Брусок на столе

  1. Брусок на столе

    «Надежда энергетики» 2023/24, 7 кл.
    3/10

    Деревянный брусок массой \(m = 13{,}5\) кг в форме прямоугольного параллелепипеда лежит на горизонтальном столе. В зависимости от того, на какой грани он лежит, давление бруска на стол принимает различные значения: \(p_1 = 1\) кПа, \(p_2 = 2\) кПа или \(p_3 = 3\) кПа. Определите плотность дерева.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Давление равно силе тяжести, делённой на площадь грани. Запишите три уравнения для трёх граней.

    Ответ

    \(667\) кг/м\(^3\).

    Решение

    Обозначим длины граней бруска \(a\), \(b\) и \(c\). Тогда \[p_1 ab = mg, \qquad p_2 bc = mg, \qquad p_3 ac = mg.\] Из первых двух равенств \(c = a\,\dfrac{p_1}{p_2} = \dfrac{a}{2}\), из последних двух \(b = a\,\dfrac{p_3}{p_2} = \dfrac{3}{2}a\). Тогда \(p_1 \cdot \dfrac{3}{2}a^2 = mg\), откуда \(10^3 \cdot \dfrac{3}{2}a^2 = 135\) и \(a = 0{,}3\) м. Объём бруска \(V = abc = \dfrac{3}{4}a^3\), а плотность \[\rho = \frac{m}{V} = \frac{4m}{3a^3} = \frac{4\cdot 13{,}5}{3\cdot 27\cdot 10^{-3}} \approx 667~\text{кг/м}^3.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи