Чтобы определить, во сколько раз вес первого шарика (из меди) больше, чем второго шарика (из мрамора), нужно учитывать плотности этих материалов. Вес шарика зависит от его массы, а масса, в свою очередь, определяется плотностью материала и объёмом шарика.
Обозначим:
- (\rho_1) — плотность меди,
- (\rho_2) — плотность мрамора,
- (V) — объём шарика (оба шарика имеют одинаковый объём),
- (g) — ускорение свободного падения (постоянная величина, одинаковая для обоих шариков).
Вес (W) шарика можно выразить через его массу (m) и ускорение свободного падения (g):
[ W = m \cdot g ]
Масса (m) шарика равна произведению плотности материала (\rho) на объём (V):
[ m = \rho \cdot V ]
Для первого шарика (медного):
[ W_1 = m_1 \cdot g = \rho_1 \cdot V \cdot g ]
Для второго шарика (мраморного):
[ W_2 = m_2 \cdot g = \rho_2 \cdot V \cdot g ]
Теперь определим, во сколько раз вес первого шарика больше веса второго шарика:
[ \frac{W_1}{W_2} = \frac{\rho_1 \cdot V \cdot g}{\rho_2 \cdot V \cdot g} = \frac{\rho_1}{\rho_2} ]
Таким образом, отношение весов шариков равно отношению плотностей их материалов.
Теперь приведём значения плотностей:
- Плотность меди ((\rho_1)) примерно равна (8900 \, \text{кг/м}^3),
- Плотность мрамора ((\rho_2)) примерно равна (2700 \, \text{кг/м}^3).
Подставим эти значения в формулу:
[ \frac{W_1}{W_2} = \frac{\rho_1}{\rho_2} = \frac{8900}{2700} \approx 3.3 ]
Таким образом, вес медного шарика примерно в 3.3 раза больше веса мраморного шарика при одинаковом объёме.