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物理 高校生

(1)では断面積sが関係ないのに、(2)ではsも含めて考えているのはなぜですか?

例題 17 水圧と浮力 右図のように、長さL 〔m〕 断面積 S〔m]の円柱を水 中に沈めると、円柱の上面が水深h [m]となるところで 円柱は静止して水中に浮いていた。 大気圧を po〔Pa〕, 水の密度をp[kg/m²], 重力加速度の大きさをg[m/s"] とし、円柱は水面に垂直であるものとする。 (1) 円柱の上面と下面にはたらく圧力はそれぞれいくら (2) 円柱にはたらく浮力の大きさはいくらか。 (3) 円柱の質量はいくらか。 大気圧による力は上面と下 面で相殺されるので,浮力の大 きさを求めるときは考慮する必 要はない。 4.9m/s'].an-9.8[m/s²] の大きさ (2) 上面と下面がそれぞれ水か ら受ける力の合力が浮力として はたらく。 h P₂S - P₁S ={po+pg (h+L)}S - (p+pgh) S 64 65 73 74 水面 【解答 (1) 円柱の上面と下面にはたらく圧力をそれぞれ. p 〔Pa], p2〔Pa〕 とすると, p= po+pgh より . almana 上面: p1 = po+pgh [Pa〕 下面:p2= po+pg(h+L) 〔Pa〕 (2) 円柱の上面と下面がそれぞれ水から受 ける力の合力が浮力となる。よって,(1) より oShg Img pS(h+L)g = pSLg〔N〕 (3) 浮力と重力がつり合って円柱は静止して水中に浮いている。 したがって,円柱の質量をm[kg] とすると,円柱にはたら く力のつり合いより, mg-pSLg=0 ゆえに, m = pSL [kg] 5 運動の法則 41

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理科 中学生

問4の解き方を教えて欲しいです🙇‍♀️

|58| 図1のように、直方体の物体Aとばねばかりを 用いて、物体にはたらく浮力の大きさを調べる 実験を行った。 実験では, ばねばかりにつないだ 物体Aを,その下面が水平になるようにしながら, 少しずつ水に入れ、水面から物体Aの下面までの 距離とばねばかりの値を記録した。 表は, 実験の 結果を示したものである。 ただし, 物体Aの下面は, Y es 水槽の底面に接していないものとする。 また. 質量 100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、 糸の体積と質量は考えないものとする。 表 間 1 表をもとに、 「水面から物体Aの下面までの距離」 と 「ばねばかりの値」の関係を、 解答欄の図2にグラフで 表せ。 なお、グラフには測定値をで示すこと。 問2 水面から物体Aの下面までの距離が2.0cm のとき, 物体Aにはたらく浮力の大きさは何Nか。 5 TO 1 水面から物体Aの下面までの距離 [cm] 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 27.0 ばねばかりの値 [N] 0.60 0.52 0.44 0.36 0.28 0.20 0.20 0.20 物体A 図 1 2 水槽 水、 物体A. 3 図2 ばねばかりの値 物体 A 0.6 ね 0.5 0.4 り 0.3 . 2 3 4 5 6 7 水面から物体Aの下面までの距離[cm] 問3 下の内は、この実験について考察した内容の一部である。 文中の (①) にあてはまる ものを、あとの1~4から1つ選び, 番号を書け。 ただし, 矢印の向きは水圧の向きを. 矢印の長さは水圧の大きさを表している。 また (②) にあてはまる内容を. 「水圧」 という語句を用いて, 簡潔に書け。 物体Aの全体が水中に入っているとき, 物体Aにはたらく水圧の向きと大きさは (①) のような模式図で表すことができる。 このとき, (②) ため,物体Aにはたらく浮力の 大きさは深さによって変わらない。 0.2 20 10.44 [N]0.1) 0-16 ばねばかり 4 物体 A TI TI 問4 実験後 ばねばかりにつないだ物体Aを水から出し, 図3の ように, 水平な台の上にゆっくりとおろしていった。 ばねばかりの 値が 0.40Nを示しているとき, 物体Aが台におよぼす圧力の 大きさは何Paか。 ただし, 物体Aと台がふれ合う面積を8.0cm ² とし、物体Aの表面についた水の影響は考えないものとする。 水面から物体Aの 下面までの距離 ・水平な台 図3 A ばねばかり ・糸 物体A 水平な台

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理科 中学生

この問題の問2、問3、問4のやり方を教えていただきたいです🙏

6 ばねばかりを用いた, 物体にはたらく浮力を調べる実験について,次の各問に答えよ。ただし、 糸の質量、摩擦やのびは考えないものとし、物体Aは水槽の側面や底面に触れることはないもの とする。また、質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1とする。 <実験1> を行ったところ、 <結果1>のようになった。 <実験1> (1) 円柱状の物体A, ばねばかり, 糸, 水槽を用意し た。 (2) 図1のように,物体Aをばねばかりに糸でつるし て空気中で静止させ, ばねばかりの目盛りを読んだ。 (3) 図2のように、物体Aを完全に水中にしずめて静 止させ, ばねばかりの目盛りを読んだ。 (4) (3) のときより物体Aを水中にさらに深くしずめて 静止させ, ばねばかりの目盛りを読んだ。 <結果 1 > ア ウ H (2) のばねばかりの値〔N〕 (3) のばねばかりの値〔N〕 0.7 1.2 図1 〔問1] 図3は, 実験1>の(3) を行ったときの模式図である。図中の点 ① ② は水面から同じ深さの位置であり, 点 ③は点 ② より深い位置であ る。 物体Aが点① ② ③ で受けている水圧の大きさを,それぞれPi P2, P3〔Pa〕 とするとき, P1, P2, P3 の関係と, 物体Aには浮力がどの 向きにはたらいているかの説明を組み合わせたものとして適切なのは、 次の表のア〜エのうちではどれか。 Pi, P2, Psの関係 P<P₂ P<P3 P<P2 P₁<P3 P=Pz P<P3 P=Pz P.<P3 ばねばかり 物体A 図2 水- (4) のばねばかりの値〔N〕 0.7 図3 [ 浮力は上向きにはたらいている。 浮力は下向きにはたらいている。 浮力は上向きにはたらいている。 ○ 浮力は下向きにはたらいている。 of 物体Aにはたらいている浮力の向き

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