برای محاسبه اختلاف فشار مکعب در حالتهای ۱ و ۲، از فرمول فشار \( P = \frac{F}{A} \) استفاده میکنیم که در آن \( F \) نیرو و \( A \) سطح مقطع است.
1. **محاسبه نیرو \( F \):**
نیرو برابر با وزن مکعب است. وزن به صورت زیر محاسبه میشود:
\[
F = m \cdot g
\]
جرم مکعب \( m = 60 \, \text{kg} \) و شتاب جاذبه \( g = 10 \, \text{N/kg} \) است. بنابراین:
\[
F = 60 \times 10 = 600 \, \text{N}
\]
2. **حالت ۱:**
سطح زیرین مکعب \( 4 \times 4 = 16 \, \text{cm}^2 \) است.
باید به متر مربع تبدیل کنیم:
\[
16 \, \text{cm}^2 = 0.0016 \, \text{m}^2
\]
فشار در حالت ۱:
\[
P_1 = \frac{600}{0.0016} = 375000 \, \text{Pa}
\]
3. **حالت ۲:**
سطح زیرین مکعب \( 5 \times 4 = 20 \, \text{cm}^2 \) است.
تبدیل به متر مربع:
\[
20 \, \text{cm}^2 = 0.002 \, \text{m}^2
\]
فشار در حالت ۲:
\[
P_2 = \frac{600}{0.002} = 300000 \, \text{Pa}
\]
4. **اختلاف فشار:**
\[
\Delta P = P_1 - P_2 = 375000 - 300000 = 75000 \, \text{Pa}
\]
بنابراین، اختلاف فشار مکعب در حالتهای ۱ و ۲ برابر با \( 75000 \, \text{Pa} \) است.