Question

На столе стоит сплошной алюминивый куб. Какова масса куба, если он оказывает на стол давление 2 кПа?

Answer 1

Все решается.
Все дополнительные данные заключены в словах "сплошной алюминиевый куб".
Давление твердого тела на опору:
р = F/S
F - сила, действующая на тело перпендикулярно поверхности, в данном случае это будет вес куба (Р).
Получаем: р = P/S.
Вес тела равен:
Р = mg (масса* ускорение свободного падения).
Тогда наша формула для давления куба приобретет вид:
р = (mg)/S
Слово алюминиевый позволяет использовать плотность алюминия. Интернет выдает, что ро(Al) = 8,1*10^3 (кг/м^3).
Зная, что плотность представляет собой отношение массы к объему, выражаем массу: m = ро*V.
Подставляем в формулу для давления и получаем:
р = (ро*V*g)/S.
Видим, что если объем (м^3) и площадь (м^2) сократить, то останется длина (l, м), а все остальные величины известны. Тогда выразим длину и найдем ее:
р = ро*g*l
l = p/(po*g) = 2*10^3(Па)/(8,1*10^3 кг/м^3 * 9,8 м/с^2) = 0,0252 м.
У нас куб, значит, все стороны одинаковы. Куб сплошной, значит, никаких дополнительных вычетов из объема делать не нужно.
Находим объем куба:
(0,0252 м)^3 = 1,6*10^(-5) м^3.
Возвращаемся к выражению для плотности тела, выражаем массу, и находим ее:
ро = m/V
m = po*V = 8,1*10^3 кг/м^3 * 1,6*10^(-5) м^3  =  12,96*10^(-2) кг = 129,6 г.