Question

ゲストまさき

（3）の解説お願いします。答えは2.4Jです

6 水中の物体にはたらく力を調べるため、次の実験1~3を行いました。これに関して、あとの
(1)~(4)の問いに答えなさい。ただし,物体A と物体Bは変形せず、糸は伸び縮みしないものとし
ます。また、糸の重さと体積、糸と滑車の摩擦は考えないものとします。
かっしゃ
実験1
図1のように、空気中で物体A, Bをばねばかりにつるしたところ、ばねばかりの目もりは
それぞれ5.0 N, 2.0Nを示した。また。図2のように、物体A, Bを水そうに入れたとこ
ろ、物体A は沈み,物体Bは浮いた。
次に図3のように、物体A とばねばかりを糸でつなぎ,水面から10 cm の深さまで沈めた
ところ、ばねばかりの目もりは3.2Nを示した。また、.図4のように、物体Bとばねばかり
を滑車に通した糸でつなぎ、水面から 10 cm の深さまで沈めたところ、ばねばかりの目もり
は0.8Nを示した。
図1
図2
図3
図4
水そう
物体B
物体B
10cm
物体A
10cm
物体A
滑車
物体A
物体B
水
実験2
図5のように、物体A, 物体 B. ばねばかりを糸でつなぎ、物体Bが水面から10 cm の深
さになるまで沈め,ばねばかりの目もりが示す力の大きさを測定した。
図5
10cm
物体B
物体A
ばねばかり

実験3
とうめい えんとう
図6のように、透明な円筒容器の上下に同じゴム膜を張った装置を,この向きで水中に入
れ、ゴム膜のようすを観察したところ,上のゴム膜と下のゴム膜とではへこみ方が図7のよう
ちが
に違っていた。
図6
図7
ゴム膜
上のゴム膜
ゴム膜
下のゴム膜
(1) 実験1の図4で,ばねばかりの目もりが示す力の大きさと同じものはどれか。次のア~エのう
ちから最も適当なものを一つ選び、その符号を書きなさい。
ふりょく
ア 物体Bにはたらく重力の大きさ - 物体Bにはたらく浮力の大きさ
イ 物体Bにはたらく浮力の大きさ
物体Bにはたらく重力の大きさ
ウ 物体Bにはたらく重力の大きさ + 物体 Bにはたらく浮力の大きさ
(物体Bにはたらく重力の大きさ + 物体Bにはたらく浮力の大きさ)- 2
エ
(2) 実験1の図4の状態から、ばねばかりを一定の速さで真上に引き上
図8
げ、図8のように物体Bを水面から 20 cm の深さまで沈めた。この
とき、ばねばかりが糸を引く力がした仕事は何Jか、書きなさい。
また、図8で物体Bにはたらく浮力の大きさは,図4で物体Bに
はたらく浮力の大きさと比べてどうなるか。次のア~エのうちから
最も適当なものを一つ選び、その符号を書きなさい。
ア 2倍になる
20 cm
物体B
イ 2分の1になる
ウ 変わらない
エ
0になる
(3) 実験2で、ばねばかりの目もりが示す力の大きさは何Nか,書きなさい。
(4) 実験3で、上下のゴム膜のへこみ方が図7のようになったのはなぜか。その理由を簡潔に書き
なさい。
空気が出入りするパイプ
透明な円筒容器