Чтобы найти силу, с которой мраморная колонна давит на землю, нужно вычислить её вес, так как вес — это сила, с которой объект действует на опору из-за гравитации. Вес определяется по формуле:
[
F = m \cdot g
]
где:
- ( F ) — сила (вес), с которой колонна давит на землю (в Ньютонах);
- ( m ) — масса колонны (в килограммах);
- ( g ) — ускорение свободного падения (примерно ( 9{,}8 \, \text{м/с}^2 )).
Шаг 1: Найдём объём мраморной колонны
Объём цилиндрической колонны можно найти как произведение площади основания на высоту:
[
V = S \cdot h
]
где:
- ( S = 0{,}4 \, \text{м}^2 ) — площадь основания колонны;
- ( h = 5 \, \text{м} ) — высота колонны.
Подставим значения:
[
V = 0{,}4 \cdot 5 = 2 \, \text{м}^3
]
Объём колонны составляет ( 2 \, \text{м}^3 ).
Шаг 2: Найдём массу колонны
Чтобы найти массу, нужно знать плотность материала, из которого сделана колонна. Для мрамора плотность обычно составляет около ( \rho = 2700 \, \text{кг/м}^3 ). Масса вычисляется по формуле:
[
m = \rho \cdot V
]
Подставим значения:
[
m = 2700 \cdot 2 = 5400 \, \text{кг}
]
Масса колонны равна ( 5400 \, \text{кг} ).
Шаг 3: Найдём силу
Теперь рассчитываем силу, с которой колонна давит на землю, используя формулу ( F = m \cdot g ):
[
F = 5400 \cdot 9{,}8 = 52920 \, \text{Н}
]
Сила, с которой колонна давит на землю, составляет ( 52920 \, \text{Н} ) (Ньютонов).
Итог
Мраморная колонна высотой 5 метров и площадью основания ( 0{,}4 \, \text{м}^2 ) давит на землю с силой 52920 Н.