小瓶に満タンにならないように水を入れ、口を下にしてペットボトル内に入
れると、図7のように, 上面が水面の上に出た状態で, 浮いて静止した。 このとき,
ペットボトル上部の空気の圧力を Po. ペットボトル上部の水面を基準にした小
瓶の上面の高さは 小瓶内の水面の深さはであった。
空気 (圧力 Po)
第1回 物
図7の状態からペットボトルを押すと、ペットボトル上部の空気の圧力が上昇
し,小瓶の上面は下降した。 図8のように、小瓶の上面がペットボトル上部の水
面と同じ高さになったときのペットボトル上部の空気の圧力を P... 小瓶の内部
の空気の圧力を P2, 小瓶内の水面の深さを1とする。ただし、図8に記されて
いる小瓶内の水面は正確な位置に描かれているとは限らないものとする。
小瓶
(断面積S)
I
空気
(圧力P)
水(密度p)
空気 (圧力 P*)
小瓶
(断面積S)
空気
(圧力 P2)
図 7
問5 小瓶内の空気の圧力P, と, 小瓶がペットボトル上部の空気から受ける力
と小瓶内の空気から受ける力の合力の大きさF(浮力の大きさ) を表す式と
して正しいものを,それぞれの選択肢のうちから一つずつ選べ。
図8
P1= 10
F= 11
10 の選択肢
①Po
3 P₁ + pgy₁
2 Po + pgx
④ Po +pg (æ + y/1)
11の選択肢
① 0
③pSyg
②pSg
④pS (x + y) g
<<-17->
1/2
水 (密度p)
