Чтобы найти массу шара с диаметром 2 см, изготовленного из того же материала, необходимо воспользоваться концепцией плотности и пропорциональности масс и объемов.
Во-первых, давайте найдем плотность материала. Известно, что масса шара с диаметром 3 см составляет 108 граммов. Объем шара можно вычислить по формуле для объема шара:
[
V = \frac{4}{3} \pi r^3
]
где ( r ) — радиус шара. Радиус шара с диаметром 3 см равен ( r = \frac{3}{2} = 1.5 ) см. Подставим это значение в формулу:
[
V = \frac{4}{3} \pi (1.5)^3 = \frac{4}{3} \pi \times 3.375 = 4.5 \pi \, \text{кубических сантиметров}
]
Теперь найдем плотность материала, обозначив ее через ( \rho ):
[
\rho = \frac{\text{масса}}{\text{объем}} = \frac{108}{4.5 \pi} = \frac{24}{\pi} \, \text{г/см}^3
]
Теперь найдем объем шара с диаметром 2 см. Радиус этого шара равен ( r = \frac{2}{2} = 1 ) см:
[
V = \frac{4}{3} \pi (1)^3 = \frac{4}{3} \pi \, \text{кубических сантиметров}
]
Теперь, зная плотность, можем найти массу нового шара:
[
\text{масса} = \rho \times V = \frac{24}{\pi} \times \frac{4}{3} \pi = 32 \, \text{грамма}
]
Таким образом, масса шара с диаметром 2 см составляет 32 грамма.