⑴の浮力の大きさの式ははなぜこの式で表すことができるのか教えていただきたいです。

教科書 p.74~p.75 61 よって F m= 4.9 g 9.8 = 0.50 kg 答 (1) 密度が 1.0×10°kg/m3 の水に, 密度が9.2×10°kg/m3 の氷を浮か せたとき,水面より上の部分の氷の体積は氷全体の何%か。 (2) 密度がo[kg/m®]の直方体の物体を,密度がp[kg/m®]の液体に入 れたとき,この物体が浮くための条件を求めよ。 (1) 氷には, 重力と浮力の2力がはたらいてつりあっている。 (2) 物体が完全に沈んでいるときの浮力の大きさが, 重力の大き さよりも大きいときである。 類題15 考え方 図の 浮力 図2 氷の密度 p' 水面上の体積 浮力 0 液体 100 体積V 密度p' 氷全体の体積V 密度 p 水中の体積 水の密度 (1-高)y ※物体にはたらく力に ついては重力と浮力 重力 p 重力 のみをかいている。 解説&解答) (1) 氷全体の体積をV[m°]とし,その水面上の部分の体積の割 合をx[%]とする。また, 水の密度をp[kg/m®], 氷の密度 をo [kg/m®], 重力加速度の大きさをg[m/s°]とし,はじめ は文字式で考える。すると, 氷全体の重さはpVg[N], 氷に はたらく浮力の大きさはpx[1-)vxg[N] となる。 100 図ののように,鉛直方向上向きを正にとれば, 氷にはたら く力のつりあいは次のようになる。 (1-m)oVg-oVg=0 100 オミ- (2) 図2のように, 物体を手で液体に沈めた状態で考える。おさえ ている手を放したときに物体が浮上する条件は, 物体にはた らいている浮力の大きさが重力の大きさよりも大きいことで ある。物体の体積をV[m°], 重力加速度の大きさをg [m/s?] とすれば,重力はpVg[N], 浮力はoVg [N)となり, oVg<pVg したがって,物体が浮くための条件は, p<p 習 ×100 = p 1.0× 10°-9.2× 10° 1.0× 103 × 100 =8% 解答 編運動とエネルギー

マーカー部分の説明がよくわかりません。教えていただきたいです。

二向きの力)がはたらくためでめる。 『JU buoyant force LBuUyafey」 浮力の大きさについて, 次のアルキメデスの原理 が成りたつ。 流体中の物体は,それが排除している流体の重さに等しい 大きさの浮力を受ける Archimedes' principle

(2)のひもで吊り下げるとき、図に張力はかかなくていいのですか。 それと(1)ではmg=浮力なのに、(2)で=にならないのは何故ですか。 また、なぜ、重りの重力の大きさはmgでなくMgなのですか。いくつもすみません、教えて頂きたいです

標準6分 右図のように,底面積Sで高さhの箱 が、密度Pgの水中にその下側号 け水に入った状態で浮かんでいる。 (1) この箱の質量mをPg, h, Sで表せ。 (2) ここで,この箱の下に質量M, 体積1/ のおもりを軽い細いひもでつり下げると き箱がさらに沈む距離ををM, V, Pホ S で表せ。ただし,箱はすべて沈んでしまわないものとする。 チェック問題(3 水圧と浮力 S の高さだ h 箱 P水 浮力 P Sg 解説(1) 箱に着目して力を書き込む。図 aでアルキメデスの原理より, 箱は水を体 h 積Sだけ押しのけているので, 浮力の大 h h きさは、PS×gとなる。重力と浮力の 力のつり合いの式より, 3 mg h a mg=Pxg Sg…0 .". m=;PghS- (2) 箱とおもり全体に着目して力を書き込む。 図bでアルキメデスの原理より, 箱とおも h 3 浮力 p +) Sg りを合わせて体積+x S+Vだけ水を 押しのけているので, 浮力の合計は, h 3 mg D+S+Vgとなる。 浮力 P Vg 箱とおもり全体に着目した力のつり合いの 式より、 Mg 図b mg+Mg=P%\ h + S+V 全体に着目しているので, 糸の張力は考えなくてよい よって, c= M V PS S (0式を代入した)

(2)のaなのですがなぜ重力の作用点は棒の中心なのでしょうか？浮力の影響はないのですか？

ヒント 17 〈液体本に浮く棒のつりあい) (2)(C) 『l。を1, h, 0で表せ」 図から求める (d)「力のモーメントのつりあいの式を書け」 浮力の作用点は液体中にある棒の中心 (1)棒の密度 p, 体積 SIから, 棒の質量は pSIである。よって pSlg (2)a) 重力の作用点は,棒の中心であるので, 点Aから棒にそって号の位置で 重力の 作用線 BA ある(図a)。よって, 重力の作用線と点Aとの間の水平距離はCOS0 -cos0 (b) 液体中にある棒の体積は Sloである。その部分にはたらく浮力の大きさ は,アルキメデスの原理により, 同じ体積の液体が受ける重力の大きさと 等しいから pSlog (c) 液面より上にある棒の部分の長さは 1-l。 であるから h=(1-1,)sin0 重力 図a 浮力の作用線 張力 (一)cone h となる。よって 16=1-- sin0 ……の A 1-6) (d) 棒にはたらく力は図bのようになる。ここで, 浮力の作用点は液体中の 長さ。の棒の中心である。よって, 点Aのまわりの力のモーメントのつり あいの式は次のようになる。 PoSlog ASlg-5cos0-ASle(1-)c0 srycmo-ASt(1-}locomomn COS cos 0 pSig 図b 合※A 力のモーーメントは, 「カ×距離」であるので, 両 辺にあるSやgcosθ を消し 1g cos0*A← てはいけない。 物理重要問題集 15

至急‼️ この考え方でいいんですかね？ かなりこじつけ感が… 分かりやすく教えていただけると助かります

水山 V 海水… 1.08/cmi 海画 水 0-99/cm? とするとま。 v'(海中の北山7 は水山Vの 1何910 かこ もし 海面 永 1-09/cm? だ, たとき > 100%が泡む 11.0 x 100 0.9x 100 90%

71（2） なんでS（㎡）をかけなくてはいけないんですか？

SDisney/Pixar 重力 A A B ら受 0000000! m 立 。 00000000 00000000 指 000000000 これ B 60N 各方| 60N 解 力を ヒント(2) 直列の場合は、 物体の重さと等しい力が両方のばねにはたらく。 用 用 例題9 体が よう 1,圧力と浮力● の形をした物体を,その上面が水面からd[m]の深さ となるように沈めた。大気圧をpo[Pa], 水の密度を p[kg/m°), 重力加速度の大きさをg [m/s°]として, 次 の各間に答えよ。 (1) 深さ d[m]における圧力を求めよ。 (2) 物体の上面と下面が,水から受ける力の大きさと向きをそれぞれ求めよ。 (3) 物体が受ける浮力の大きさを求めよ。 底面積 S[m°], 高さ ん[m]の直方体 水面 向と ぞれ d[m] SCm から h [m] 水 F 発 SA 日 .ま賀 72.水の浮力 水の入っている容器に,天井から糸でつり下げ た金属球を入れる。水の密度を 1.0×10°kg/m°, 金属球の体積 を1.0×10-5m,質量を8.0×10-2kg, 重力加速度の大きさを 9.8m/s° として,次の各間に答えよ。 (1)金属球が受ける浮力の大きさはいくらか。 水 Po, 金属球

７３(２)で、 なぜ、マーカー部分の式の答えが Pw-P ーーーＶになるのですか？ Pw

Eかぷ HHでいる部分の体積は。 水人 ゞの水が押じのけた水の和ざさに等しい。 の (]) アルキメデスの原理から 水が受ける浮力の大きさは証そ 押しのけた水の重さに等しい。(2) 氷が受ける重力と(1) の浮力の あいの式を立てる。(3) (2) の結果を利用じで計算ずる 語』 (1) 水が押しのけた水の質量は』 丈の ) X (水中にある水の体積)三yiである店たがGi水 ド受ける学力の大ききは,。 Zr /で 氷は, 重力 pの と浮力 ou を受け それらの力は図のように示 zzー2Vo=0_ aa れる。 力のつりあいから: 面から出ている部分の体積は。 仁紀 5⑳ ルス林の体積に対する水面から出でいる部分の体積の割合は紳(2) 572雪 2ルーポーツー

クがわかりません。 解答よろしくお願いします。

次の文の空欄にあてはまる数値・語句を答えよ。 重力加速度の大きさは9%8m/s" とする。 (PS8て61) 動いている物体の運動を妨げばようとするカカを動摩擦力とい う。動摩擦カの大きさだは, 物体が面 から受ける ( ア ) の大きさWに比例する。その比例定数 は ( イ ) と呼ばれ, 物体と床 面が互いに接している部分の材質や状態によって決まる。 動摩擦カに対して, 静止ている物体にはたらく摩擦を ( ウ ) という。(ウ) の大きさには限 界があり, 物体を引っ張るカカを大きくしていく と, ある力以上に力を加える と物体は滑り始める。 この物体が滑りだす直前の摩療カを ( エ ) とい2。 粗い床に置かれた質量 10kg の物体に, 水平方向に 10N の力を加えたが, 物体は動かなかった。 物体にはたらく静止摩擦カの大きさは ( オ ) N である。また, 物体と床との静止摩搬係数を 0.50 とすると, この物体を動かすためには, ( カ ) N (最大摩擦カカ) より大きな力が必要であ る。 流体にある物体にはたらく浮力は, 鯛直上向きで, 物体と同じ ( キ ) の液体の重さと等しい。 これをアルキメデスの原理という。 体積0.30my の物体が, 密度 10x107kem' の水中に沈んでいるとき, 物体にはたらく浮力の大きさ は ( ク ) Nである。 ル MHR 上 」

クがわかりません。 解答よろしくお願いします🥺

次の文の空欄にあてはまる数値・語名を答えよ。重力加速度の大きさは9.8m/s"とする。 (PS861) 動いている物体の運動を妨げようとするカカを動摩析力とい う。動摩擦力の大きさは, 物体が面 から受ける ( ア ) の大きさWに比例する。その比例定数豆は ( イ ) と呼ばれ, 物体と床 面が互いに接している部分の材質や状態によって決まる。 動摩擦カに対して, 静止ている物体にはたらく摩擦力を ( ウ ) という。(ウ) の大きさには限 界があり, 物体を引っ張るカカを大きくしていくと, ある力以上に力を加えると物体は滑り始める。 この物体が滑りだす直前の摩擦力を ( エ ) という。 粗い床に置かれた質量 10kg の物体に, 水平方向に 10N の力を加えたが, 物体は動かなかった。 物体にはたらく静止摩搬力の大きさは ( オ ) N である。また, 物体ど床との静止摩搬係数を 0.50 とすると, この物体を動かすためには, ( カ ) N (最大摩擦カ) より大きな力が必要であ る。 液体にある物体にはたらく浮力は, 鉛直上向きで, 物体と同じ( キ ) の液体の重きと等しい。 これをアルキメデスの原理とい 2。 体積 0.50m* の物体が, 称度 1.0x103kg/m? の水中に沈んでいるとき, 物体にはたらく浮力の大きさ は ( ク ) Nである。

クがわかりません 解答よろしくお願いします🥺

ーー ーー 次の文の空欄にあてはまる数値・語名を千ぇ MG を答えよ。重力加速度の大きさは98meとする。 動いている物体の運動を妨げよう とする力を動摩折力とい う。動摩折力の大き さ どは 物体が面 から受ける ( ア ) の大きさWにた比例する その比例定 ら 数選は( イ ) と呼ば 面が互いに接している部分の材質や状態によって決まる。 6 人 3 静止ている物体にはたらく摩滋力を ( ツウ ) という。(ウ) の大ききには隊 界があり, 物体を引っ張るカカを大きくしていく と. ある力以上に力を加えると物体は油り始める。 この物体が滑りだす直前の摩疹を ( エ ) とい5。 粗い床に置かれた質量 10kg の物体に, 水平方向に 10N の力を加えたが, 物体は動かなかった。 物体にはたらく静止摩疹力の大きさは ( オ ) N である。また, 物体と床との静止崎冬係数を 0.50 とすると, この物体を動かすためには, ( カ ) N (最大摩搬力) より大きな力が必要であ る。 液体にある物体にはたらく 浮力は, 鉛直上向きで, 物体と同じ( キ ) の液体の重さと等しい。 これをアルキメデスの原理という。 体積 0.30m3 の物体が, 秘度 1.0x103kg/m の水中に沈んでいるとき, 物体にはたらく洋力の大きさ は/(0 クリ NGもO5