Question

なみ

理科の入試問題集の浮力についての問題なんですが、
解説の意味がよくわからなくて解けません…。
浮力が１.25Nになるところまではわかりましたが、その後の「したがって、物体Dの体積は125立方センチメートルである」のところが、なぜ125立方センチメートルになるのかというところを教えて欲しいです。

どなたかお願いします(´；ω；｀)

ミ規
図9
図8のように,質量100gの物体Dを水中に入れた
ところ浮かんで静止した。このとき, 物体Dの水面よ
り上にある部分の体積について調べるために, 次のよ
図8
うな実験を行った。
「実験2] 図9のように, 物体Dにつないだ糸を, 2
つの定滑車を通してばねばかりで引き, 物体
物体D
面から
物体D
底面
D全体を水中に沈める。このとき糸が物体Dを引く力の大きさをばね
ばかりで測定する。
O
O
(結果)ばねばかりで測定した, 糸が物体Dを引く力の大きさは0.25Nであっ -
た。
15) 実験2の結果から, 図8のように, 物体Dが水に浮かんで静止しているとき, 物体Dの水面より上にあ
る部分の体積は, 物体全体の体積の何%か。求めなさい。

じ場合に
受ける浮
(5) 20%.

物体Dが完全に水中にある本文図9のとき, 物体にはた
く力0.25Nで、重力と糸が引く力は下向き, 浮力は上向
(5) [水に浮く物体]
まで、これら3つの力はつり合っているから, 図9のとき
に物体Dにはたらく浮力は1.25Nである。したがって, 物
体Dの体積は125cm*である。本文図8のとき, 物体Dに.
はたらく浮力と物体Dにはたらく重力はつり合っている
から,このとき物体Dにはたらく浮力は 1Nで,物体Dの
水中にある部分の体積は100cmである。
以上より,図8のとき, 物体Dの水面より上にある部分
の体積は125cm-100cm=D 25cm°であるから,その体積
は全体の体積125cm° の,
3
3
3
3
25cm
125cm
3
×100= 20%である。

力と運動 浮力 力のつりあい

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

あざらしさん。

物体が浮いていて静止している、ということは、物体にかかる重力と物体にかかる
浮力が釣り合っていることがわかります。
例えば、浮力が1.25Nのとき、あり得ないけど、物体の重さが1Nだったとすると、浮力の方が大きくなってしまい、水面から飛び出してしまう、という摩訶不思議な現象になってしまいます。反対に、1.25Nより大きければ、物体は水の中に完全に沈んでしまうことになります。
物体の質量が1.25Nだから、浮いた状態で静止することになります。

なみ

つまり浮力と重力の大きさが等しくなる時が物体が浮いていて静止している時であるということでしょうか？？🤔
しかしなぜこのことから物体Dの体積が125立方センチメートルであることがわかるんでしょう……

あざらしさん。

すみません、質問の意味を勘違いしていました💦
間違えました、物体の質量は1Nですね、上のは忘れてください💦
えっと、1cm^3の立方体の木片が水に沈んでいるとき、その木片にはたらく浮力は1g=0.01Nです。
なので、1.25÷0.01＝125 なので、125cm^3ということになります。

あざらしさん。

なぜそうなるか書いておきました。

なみ

めっちゃわかりやすい図までありがとうございます😭😭😭😭😭
ようやく理解することができました！！！！！
お忙しい中本当にありがとうございました🙇🏻‍♀️🙏🏻

あざらしさん。

いえいえ、お力になれてなによりです！