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物理 高校生

アルキメデスの原理について、 図cに赤色の水を入れるとつり合って浮力と重力ρVgは等しいと書いています。しかし、EXでは円柱Aの密度を使って重力を求めているのかが分かりません。私は水の密度を使い重力を求めて浮力とのつり合いで求めるのだと思ってました。どこが間違っているのか教... 続きを読む

は Q&A Q 浮力の原因は圧力差だったんですね。 でも、 直方体の ようなきれいな形をしていないときでもF=pVg でい いんですか。 A じゃあ,もっと一般的にしよう。 水に浮かんだ氷には 図aのように力がかかる。これらすべての合力が浮力と いうわけだ。といっても計算できそうもないね。 そこで 仮想実験。 いま, 氷の表面にうすーいプラスチックの膜 を張ってから氷だけをひっこ抜いたとしよう。 膜には浮 力がかかるから上から押しつけていなければいけないよ (図b)。 次にこの中へ液面まで水(赤色)を入れたとしよう。 す ると, もう手の力はいらない。 同じ水どうしだからこの ままで安定になる。 つまり, 浮力は赤色の水の重力に等 しいというわけだ。 中に周りと同じ液体を入れたことが ミソだね。 こうして (液体の密度)×(液面下の体積) x g 氷の形はどうでもいいんだ。 実にエレガントな証明じゃ ないか! アルキメデスの原理とよばれているよ。 なお, 気体でも浮力は発生する。 風船や気球がいい例だね。 ところで、浮力の作用点って,どこになるんですか。 液面下の部分を水で置き換えたときの, 水 (赤色) の重 心の位置になるんだ。アルキメデスの原理からしても もっともでしょ。 a 氷 水 膜を押さえる 水 文字通りの 水平面 水 重力 水 関 か の 25

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物理 高校生

問2です。なぜ面積Sをかけているのですか?

図1 直列型 並列型 k。 ニ ●直列型 並列型 k=k+k。 サンドイッチ型 k=k,+k. 71.圧力と浮力 解答(1) か+pdg[Pa) (2) 上面: (tpdg) S[N], 鉛直下向きキ 下面:{か+p(d+h)g}S[N], 鉛直上向き (3) pShg[N] 指針 水中における圧力は, 水の重さによる圧力と大気圧の和に等し い。また,水中で物体が受ける浮力は, 物体の上面が受ける力と下面が 受ける力の差となる。 解説(1) 物体の上面が受ける水 水面 pSdg -=pdg S po+pdg 断面積S の重さによる圧力は, d [Pa]となる。求める圧力は, これに 大気圧を加えて, (2) 物体の上面は, 鉛直下向きに押 される力を受ける。その大きさは, (1)の圧力に面積をかけて, (かo+pdg)S[N] 物体の下面は,鉛直上向きに押される力を受ける。 下面は, 深さ (d+h)の位置にあり, その圧力は(1)のdをd+hに置き換えて, po+p(d+h)gである。受ける力の大きさは、 {bo+p(d+h)g}S[N] (3) 浮力は, 物体の上面と下面が受ける力の差である。(2)の結果を用 {かo+p(d+h)g}S-(o+pdg)S=pShg[N] h potpdg[Pa] 111 po+p(d+h)g いて、 72.水の浮力 解答(1) 9.8×10-N (2) 0.69N 指針(1) アルキメデスの原理から, 金属球が受ける浮力の大きさは。 押しのけた水の重さに等しい。 (2) 金属球が受ける力のつりあいの式を 立てる。 解説 (水の金

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地学 高校生

地学基礎です。物理の内容も多分入ってます。浮力?について質問です。①何故石を水に入れる時に底につけてはいけないのか?②アルキメデスの原理を読んで捜査ウの石にかかる浮力を計算してみたのですが280グラム中100グラムしか軽くなりませんでした。残りの180グラムはどこへ行ったの... 続きを読む

ある岩石の密度を測定するために,次のような操作 【ア】~[ウ】を行っ た。操作(ア】で岩石の質量を測定したところ,280g であった。操作【イ] 糸につるした岩石をピーカーの壁や底に触れないように注意して,水に沈 線首向退 で水とピーカーの質量を測定したところ, 700gであった。 操作 【 めたところ、はかりは800gを示した。 この岩石の密度は何g/cm'か。 1g/cm'とする。 水 岩石 質量計 280g 700g 800 g 操作【ア) 操作(イ】 操作(ウ) 2.4 2) 2.6 3 2.8 4 3.0 ③ t以水とはちかうえきたいなら 双り定さ利作量と液体の安友一岩モの触 解答 解説 操作 【イ】 から操作 【ウ】 で増加した質量(800-700=100(g))は, 岩 石が押しのけた水と同体積の, 水の質量。水の密度は1g/cm'であること から,100gの水の体積は 100 cm°である。 この値が岩石の体積を表して いるので, 岩石の体積も 100 cmとなる。 したがって岩石の密度は, 280(g)+100(cm') =D2.8 (g/cm') となる。 押のけた溶信の特報ニ物体の件験 125cl アルスTスの理 洋のの大きさはをの物件 か押しのE液術確コ S しい (ずり

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