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理科 中学生

浮力の(4)②の説明お願いします

4 右図は、液体中に入れたガラス球の浮き沈みによって、おおよその気温が分か る「温度」である。Wさんは、この「温度計」に興味をもち、ガラス球の 沈みに関係する力である浮力と、この「温度」について調べ、実験を行った。 さらに、この「温度計」のしくみを具体的に考察した。 あとの問いに答えなさい。 なお、この問題では、大気圧の大きさは常に一定であるとする。 【Wさんが調べたこと】 a. 浮力について 液体中に入れた物体にはたらく浮力の大きさは、物体の体積によって 決まり、物体の重さにはよらない。図Iのように、直方体の形をした 物体を上面と下面が水平になるようにして液体中に入れた場合、物体の 上面には図中に で示された矢印の向きに液体から力がはたらき、 で示された矢印の向きに液体から力が 物体の下面には図中に はたらく。 これらの力の合力が浮力となる。 図中の物体の上面と下面のそれぞれに液体からはたらく力の大きさは、大気圧と液体による圧力 面の面積を用いて次の式で求められる。 力の大きさ [N] = (大気圧 + 液体による圧力) (Pa)×面の面積(m²) また、ある深さでの液体による圧力は、その深さより上にある液体の 重さが大きいほど大きくなる。そのため、 図1中の液体による圧力は 液体の密度が一定であれば液面からの深さに比例し、深さと圧力の関係は、 図ⅡIのように表される。 以上のことから、図I中の物体の下面にはたらく力の大きさは、上面に はたらく力の大きさより大きくなり、 浮力が発生することが分かる。 b. 「温度」について ●この「温度計」 は, ガラスでできた円筒形の容器の中に液体が入れられ、その液体中に、それ ぞれ異なる温度が記されたいくつかのガラス球が入れられている。 9 部屋に置かれている「温度計」の中の液体の温度は、部屋の気温と等しくなっていると考えて よい。これは、部屋の空気と「温度計」が接触しており、接触によって温度の高い部分から温 の低い部分へと熱が移動するためである。 4 ●容器の中の液体はその温度が上昇すると、体積が増加する。 一方、温度の変化によるガラス球 の体の変化は無視できるくらい小さい。 ・いずれのガラス球も、液体の温度がガラス球に記された温度と等しくなったときに、重力と 浮力がつり合うように、体槽や重さが調整されている。 (1) Wさんが調べたことの中の に入れるのに適しているもの後、図1に示した

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③の解説をお願いしたいです🙏🏻🌀🌀

【実験2】 図4のような質量 60g, 体積 50cmの直方体の物体Aと,質量 30g, 体積 25cm² の直方体の物体Bを 準備した。 物体Bの底面積は,物体Aの半分である。 2 【実験】で用いたゴムひもと同じゴムひもを使って, 底面が水平になるように物体をつるす。 3図5のように,物体Aをゆっくりと水の中に沈めていき、水面から物体底面までの距離、そのときに水中に沈 んでいる部分の体積及びゴムひもの長さを表2にまとめた。 4 物体Bについて同様に実験を行い、表3にまとめた。 5 表2,表3をもとにグラフをかくと,図6のようになった。 表2 水面から物体底面までの距離 水中に沈んでいる部分の体積 ゴムひもの長さ 表3 水面から物体底面までの距離 水中に沈んでいる部分の体積 ゴムひもの長さ 図4 物体A 60g 150cm 底面 物体B 30g 25cm³ 図5 0 [cm] [cm²) 0 [cm] [cm] 0 (cm〕 0 (cm) 22.0 ゴム (0.681 10 28.0 26.0 物体A(質量 60g、 体積 50cm²) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 40 50 50 18.0 水面から 物体底面までの 距離 20 30 18.0 24.0 22.0 20.0 物体B(質量 30g、 体積 25cm²) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 5 15 25 25 20 18.0 17.0 21.0 19.0 10 20.0 図6 ゴムひもの長 30 20 長 10 〔cm〕 0 物体B 物体A 17.0 20 1 2 3 4 5 6 水面から物体底面までの距離 [cm] ③物体Aについて、水面から物体底面までの距離が2.0cmのときにはたらく浮力の大きさは何 N か, 求め さい。

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この問4と問5を教えてください。🙇 問題文長くてちょっと大変かもしれないけどお願いします! 問4の答えは2N 問5は200cm³ 何もつるしてないときの長さは2cmです!

浮力 <実験ⅡI > 図2のように,〈実験Ⅰ > と同じ装置とおもりを使い, おもり8個を入れた密閉容器を 水に沈ませて、浮力の大きさを調べた。 実験はスタンドの高さを調整して、容器が 気中にあるとき、(b) 半分水中にあるとき, (c) 全部水中にあるとき (d) (c) の状態か ら容器をさらに深く沈ませたときの順序で操作を行った。 なお, 密閉容器内に水は入ら 傾くことなくゆっくり沈んだ。 → 4) (a) ばね全体の長さ 水 (b) 図2 2020年 理科 (23) (c) C 問3図2の(a) ~ (d) のばねにはたらく力の大きさの関係について正しく表したものを 次のア~カの中から1つ選び記号で答えなさい。 a<b<c<d ア エ a>b> c>d イ a<b<c=d オa>b> c = d ウ a<b=c=d カ a> b=c=d 間 4/ 図2 (c) のように容器が全部水中にあるとき, ばね全体の長さは3.5cmであった。このと きの浮力の大きさは何Nになるか答えなさい。 体について、次の問いに答えなさい。 問5 実験で使われた密閉容器の体積は何cmだと考えられるか,次のアルキメデスの原理を参 考に,整数で答えなさい。 ただし, 水の密度を1.0g/ cm とする。 アルキメデスの原理 水中の物体にはたらく浮力の大きさは,物体の水中にある部分の体積と同じ体積の水に はたらく重力の大きさに等しい。 [惑星から順に並べたものである。 次のページの問

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実験2でばねばかりが示す力の大きさがわからないです!! 答えは2.4Nになります。。

8 かっしゃ と体積,糸と滑車の摩擦は考えないものとする。 4.92 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する。 また、糸の重さ 〔実験1〕 水中の物体にはたらく力を調べるため、次の実験1~3を行った。 これに関して, あとの (1) から (4)までの 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 [千葉県] 5.0N, 2.0 N 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10cmの深さまで沈めたところ, ばねば かりの目もりは3.2 N 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10cm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 4 図3 ・糸・ 物体A 物体B 水そう 物体A 物体B 透明な円筒容器 水 ゴム膜 161 ゴム膜 10cm 物体A 〔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10cm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 空気が出入りするパイプ 10cm 野田塾 公立 1物体B 上のゴム膜 下のゴム膜 滑車 〔実験3〕 とうめい えんとう ちが 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のように違っていた。 図 6 図 7 図5 10cm 物体B 物体A

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答えは9倍でした 解説お願いします

後ろの 手のスキー板の、 m であり、この スキー板はゴー ルライン上を通 m/sと考えら (1点) 図V 仕事と仕事率 文中の2つの ラから一つ, 記号を書け。 (1点) まで運ぶと 事の大きさに る仕事の大き い〕。 また, 時間が長い くまでの時 い オ変わ 比べて, ス スキー板 王力を小さ る道具であ さくするこ つあげ,そ の利点を, (1点) すること る道具で X長ば さね の おもりP のさし C. 電熱線に加わる電圧と流れる電流を調べる実験Ⅰ, ⅡI をした。これに関して, あとの (1)~(5) の問いに答えよ。 実験 Ⅰ. 右の図Iのよう 電熱線Pと電熱線Q をつないだ装置を用い て、電熱線Pと電熱線 Qに加わる電圧と流れ 電流の関係を調べ た。 まず, 電熱線Pに 加わる電圧と流れる電 流を調べるために,図 I のスイッチ①だけを 入れて電圧計と電流計 の示す値を調べた。下 の表は, その結果を J I 電圧 [V] 電流 [mA] 表Ⅱ 0 0 電圧 [V] 電流 [mA] Mu 0 図I まとめたものである。 次に, 図Iのスイッチ ① とスイッ チ②を入れ、電圧計と電流計の示す値を調べた。下の ⅡⅠは、その結果をまとめたものである。 1.0 25 電源装置 Q+ + 電圧計 電熱線P 電熱 Q 2.0 50 スイッチ ① 電流計 スイッチ ② 3.0 4.0 75 100 1.0 75 (1) よく出る 次の文は, 電流計の使い方について述べ ようとしたものである。 文中の2つの[ ]内にあ てはまる言葉を, アイから一つ, ウ~オ から一つ、 それぞれ選んで、その記号を書け。 (1点) お題 電流計は,電流をはかろうとする回路に対して (⑦ 並列] につなぐ。 また, 5A,500mA, [直列 50mAの3つの端子をもつ電流計を用いて電流 をはかろうとする場合、電流の大きさが予想できな いときは、はじめに [ウ5 A ⑤500mA オ50mA] の一端子につなぐようにする。 (2) 電熱線Pの抵抗は何Ωか。 (3) Ⅰ, ⅡIをもとにして, 電熱線Qに加わる電圧と 2.0 150 225 3.0 4.0 300 電熱線Qに流れる電流の関係をグラフに表したい。 次 )内に適当な数値 のグラフの縦軸のそれぞれの ( を入れ、電熱線Qに加わる電圧と、 電熱線Qに流れる 電流の関係を、グラフに表せ。 (1点)

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6(1)0.64Nなのですが、 (1)の答えがなぜそうなるのか分かりません…物体Aを4cm沈めると、物体Bを全て沈めたときと同じというところまでは理解出来ました。 教えてください🙇‍♀️

〔実験〕 図1のように,何もつるさないときのばねの湯の位置を,ものさしに印をつけた。次に,図2 のように,底面積が 16 cm²の直方体で重さが12Nの物体Aをばねにつるし、水を入れたビーカーを持 ち上げ,物体 A が傾いたり、ばねが振動したりすることのないように、物体 A を水中に沈めたときの, ばねののびを測定した。 図2のxは、物体Aを水中に沈めたときの水面から物体Aの底面までの深 さを示しており、表は, 実験の結果をまとめたものである。 印、 水 糸 ばね ものさし ビーカー 図1 図2 ばねの のび 糸 ・物体 A -X 表をもとに,深さx とばねののびの関係をグラ フにかきなさい。 なお, グラフの縦軸には適切 な数値を書きなさい。 0 さx[cm] 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.07.0 ばねののび [cm〕 6.0 5.24.4 3.6 2.8 2.02.02.0 表 2物体Aの密度は何g/cm²か。 3実験で,物体A を水中に全て沈めたとき, 物体Aにはたらく水圧の向きと大きさを模式的に表した ものとして最も適切なものを, ア~オから1つ選び、符号で書きなさい。 ただし, 矢印の向きは水圧 のはたらく向きを, 矢印の長さは水圧の大きさを表している。 オ ア イ I ウ 4 実験で、深さxが4.0cmのとき, 物体Aにはたらく浮力の大きさは何Nか。 5 次の の (1), (2) に当てはまる正しい組み合わせを, ア~エから1つ選び、 符号で書きなさい。 |向きで、その大きさ 実験の結果から, 物体が水中に沈んだときにはたらく浮力の向きは (1) (2) なることが分かった。 は、物体の水中にある部分の体積が増すほど ウ (1) 上 イ (1) 下 (2) 大きく ア (1) 下 (2) 小さく I (1) E (2) 大きく 6 図3のように, 密度が物体Aと同じで一辺の長さが4.0cmの立方体である物体B, 動滑車, 糸,実 験と同じばねを用いて, 実験と同じ操作を行った。 図 4 のy は, 物体Bを水中に沈めたときの水面 から物体Bの底面までの深さを示している。 ただし, 動滑車や糸の質量, 摩擦は考えないものとする。 岐阜県 21年 理科 問題 (2) 小さく (7)

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