Una esfera sólida de hierro tiene un radio de 2.0 cm. ¿Cuál será el valor de su masa? La densidad del hierro es de 7.9 g/cm³.

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Understand the Problem

La pregunta está pidiendo calcular la masa de una esfera sólida de hierro usando su radio y la densidad del hierro. Primero, se requiere calcular el volumen de la esfera y luego usar la densidad para encontrar la masa.

Answer

La masa de la esfera de hierro es aproximadamente $264.73 \text{ g}$.
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La masa de la esfera de hierro es aproximadamente $264.73 \text{ g}$.

Steps to Solve

  1. Calcular el volumen de la esfera
    El volumen $V$ de una esfera se calcula usando la fórmula:
    $$ V = \frac{4}{3} \pi r^3 $$
    Donde $r$ es el radio de la esfera. En este caso, el radio es 2.0 cm.

  2. Sustituir el valor del radio en la fórmula
    Sustituyendo $r = 2.0$ cm en la fórmula del volumen:
    $$ V = \frac{4}{3} \pi (2.0)^3 $$

  3. Calcular el volumen
    Calcula el volumen:
    $$ V = \frac{4}{3} \pi (8) = \frac{32}{3} \pi \approx 33.51 \text{ cm}^3 $$ (usando $\pi \approx 3.14$)

  4. Calcular la masa utilizando la densidad
    La masa $m$ se puede calcular multiplicando el volumen por la densidad:
    $$ m = V \cdot d $$
    Donde $d$ es la densidad del hierro, que es 7.9 g/cm³.

  5. Sustituir el volumen y la densidad en la fórmula de masa
    Sustituyendo los valores:
    $$ m = 33.51 \text{ cm}^3 \times 7.9 \text{ g/cm}^3 $$

  6. Calcular la masa
    Calcula la masa:
    $$ m \approx 264.73 \text{ g} $$

La masa de la esfera de hierro es aproximadamente $264.73 \text{ g}$.

More Information

La densidad del hierro es bastante alta, lo que significa que incluso una pequeña cantidad de este material tiene una masa considerable. La fórmula para el volumen de una esfera es fundamental en muchas aplicaciones, desde la ciencia de materiales hasta la ingeniería.

Tips

  • Olvidar convertir las unidades: Asegúrate de que el radio esté en centímetros, como se indica en el problema.
  • Usar un valor aproximado incorrecto para $\pi$. Es mejor usar $3.14$ o incluso más decimales si es posible, pero no es necesario para este tipo de cálculo.

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