برای این سوال از مبحث حجم و چگالی استفاده میکنیم.
چگالی (Density) به صورت نسبت جرم (mass) به حجم (volume) تعریف میشود:
\[ D = \frac{m}{V} \]
در سوال داده شده:
- \( m = 25 \) گرم
- \( V = 50 \) سانتیمتر مکعب
چگالی جسم را حساب میکنیم:
\[ D = \frac{25 \, \text{g}}{50 \, \text{cm}^3} = 0.5 \, \text{g/cm}^3 \]
حالا طبق سوال، این چگالی 0.5 برابر چگالی آب است، پس جرم مخصوص حفره درون جسم را باید طبق نسبت حجمی که داخل سوال داده شده حساب کنیم.
اگر چگالی آب 1 گرم بر سانتیمتر مکعب باشد، چگالی جسم برابر 0.5 است. وقتی جسم شناور باشد، حجم حفره داخل جسم باعث میشود شناوری ایجاد شود.
با توجه به فرمول زیر و با توجه به سوال:
\[
\frac{\Delta V}{V} = \frac{0.5}{1} = \frac{1}{8}
\]
پس حجم حفره برابر 1/8 حجم کل جسم است.
بنابراین مقدار حفره برابر با:
\[ \text{Volume of cavity} = \frac{1}{8} \times 50 \, \text{cm}^3 = 6.25 \, \text{cm}^3 \]
پس حجم حفره داخل جسم 6.25 سانتیمتر مکعب است.