問4 図4のように、容器に入った水に氷が浮いて静止している。 このとき、水面から
上に出ている部分の氷の体積はV水面より下の部分の氷の体積はV2である。 水の密
度をpo、氷の密度をp、重力加速度の大きさをgとする。
下の文章は、このときの氷に関する生徒A、Bの会話である。 生徒たちの説明が科
イに入れる式と語句の組
学的に正しい考察になるように、文章中の空欄 ア
み合わせとして最も適当なものを、次の①~ ⑨ のうちから1つ選べ。
29
氷
V₁
水と氷の体積の
かんけい
V₂ 0
容器
図4
A: 水と氷ではどちらの密度が大きいかな。
水の方がみう心が
大きい
B: 普通の物質では液体が固体になると体積が減少するけれど、 水は例外だよ。 水が氷
になると体積が増えるので、 水と氷の密度の大小関係はp <poだね。
A:図4で氷が静止しているのは、氷にはたらく重力と浮力がつり合っているからだね。
ア と
B:そうだよ。 この氷にはたらく浮力の大きさは、アルキメデスの原理より、
表せるね。この浮力と重力のつり合いから、 水と氷の密度の比を体積の比で表すこと
ができるね。
A: なるほど。 ところで、この氷が解けたら水面は上昇するかな、 下降するかな。
B: それはね、 イんだ。実際にそのようになるか、氷がとけるのを待ってみよう。