Question

ゲスト

これの出た質量って水に沈んでいる物質の質量なんですか？
それとも全体の物質の質量なのでしょうか

底面積 20x10-? m2 の直方体が水面に浮かんでいる。この
とき, 直方体にはたらく重力と浮力がつりあうことを利用して
直方体の質量 [kg] を求めよ。ただし直方体の水面下
部分の長さを 5.0x10-? m, 水の密度を 1.0x10? kg/m",
重力加速度の大きさを 9.8 m/s? とする。

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Answer 1

ウンウントリウム

全体ですね。

ゲスト

浮いている直方体の体積を使っていてもですか、？

ウンウントリウム

浮かんでいる直方体とは、直方体の水に沈んでいる部分のことですか？

まず、この直方体には浮力と重力がつりあっており、この浮力を求める際に直方体全体の体積ではなく、水に沈んでいる部分の体積を考えます。

ここで、浮力を求めるためにアルキメデスの原理を使います。

アルキメデスの原理とは「水中(流体中)にある物体は、その物体が押しのけている水の重さと同じだけ上向きに浮力を受ける」というものです。

つまり、物体の水中部分の体積×水の密度が押しのけられた水の重さですので、これが浮力と等しくなります。

よって、水中部分の体積を考えますが、最終的に求めているのは全体の質量です。