
Если шарик сплошной, то его плотность должна быть равна плотности меди. 8875 кг/м3 — плотность шарика (ну просто масса, делённая на объём), а у меди — 8900 кг/м3.
А теперь проведём простую аналогию.
Пускай V — объём шарика сплошного, а V_o — полого.
Логично, что V \ \textgreater \ V_o (объём сплошного шара больше, чем у полого).
Тогда сравним плотности:
p_i = \frac{m_i}{V_i}.
Чем меньше объём, тем больше плотность. Следовательно у полого шарика плотность больше, чем у сплошного.
Вернёмся к нашей задаче. Пускай шарик полый, тогда его плотность больше, чем плотность меди. Но у нас у шарика плотность меньше, чем у меди. Следовательно полым он быть не может.
левая чаша + 1 шарик = правая чаша + 1 кубик
либо лч тяжелее пч, и тогда кубик тяжелее шарика, либо лч легче пч, и тогда кубик легче шарика.
левая чаша + 2 кубика = правая чаша 3 шарика
рассмотрим первый сценарий. лч и более тяжелые кубики уравновновешиваются большим число более легких шариков. второй сценарий: лч легче пч, кубики легче шариков. тогда должен быть перевес в сторону пч. так как этого не случается, верен первый сценарий - кубик тяжелее шарика, лч тяжелее пч. значит, если положить на лч кубик, а на пч шарик, перевесит лч.