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物理 高校生

(2)のよって、の後の計算がなかなか合わないです。 途中式込で教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

が,密度P の水中にその下側 1/3 の高さだ け水に入った状態で浮かんでいる。 チェック問題 3 水圧と浮力 x 右図のように、底面積Sで高さんの箱 h 標準 S h 箱 . 6 分 体 (X) この箱の質量m をP*, h, Sで表せ。 (2) ここで,この箱の下に質量 M, 体積V 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 x を M, V, P水, S P* 3 で表せ。ただし,箱はすべて沈んでしまわないものとする。 解説 (1)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 積Sだけ押しのけているので、浮力の大 Sh h きさは、PgSxgとなる。重力と浮力の 力のつり合いの式より, h mg=PxSg... m=phs h JP⭑Sg 3 mg 図 a (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 浮力 P* ( 1½/1 + x) S g 3 -xsg りを合わせて体積 ( 2 + x S + Vだけ水を xs+ 押しのけているので、浮力の合計は, h mg P水 Px{(½ +x) S + V}g となる。 浮力 PVg 箱とおもり全体に着目した力のつり合い Mg の式より, mg + Mg = P x { (1/1 + x) S + V }g 3 M V 図 b h 全体に着目しているので, よって,x= P⭑S S (①式を代入した)……・・・答 糸の張力は考えなくてよい

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理科 中学生

定期テストに出題された問題なんですが、(4)の答えが0.5Nで、先生は「Qに働く浮力とPに働く浮力は同じだから(2)と同じ答えになる」と言っていました。でもその意味があまりよくわかりません。 なので教えて欲しいです。

物体に働く浮力の性質を調べるために、 【実験】 を行いました。 次の各問いに答えなさい。 (8点) 【実験】 I 高さが5.0cm 重さと底面積が等しい直方体の 容器を2つ用意した。 容器Pは中を空にし、容器 Q は中を砂で満たし、ふたをした。 ふたについている フックの重さと体積は考えないものとする。 図1の ように、ばねばかりにそれぞれの容器をつるしたと ころ、 ばねばかりの値は表のようになった。 Ⅱ 図2のように、 容器Pと容器Qを水が入った水そうに 静かに入れたところ、 容器Pは水面から3.0cm 沈んで 静止し、 容器Qはすべて沈んだ。 ⅡI 図3のように、 ばねばかりに容器Qを 取り付け、水面から静かに沈めた。 沈んだ 深さ x とばねばかりの値の関係を調べ、 図4にその結果をまとめた。 Ⅳ 図5のように、 ばねばかりにつけた糸を、 水そうの底に固定した滑車を通して容器P に取り付け、容器Pを水面から静かに沈め た。 沈んだ深さy とばねばかりの値の関係 を調べ、図6にその結果をまとめた。 ただ し、糸の重さと体積は考えないものとする。 2 容器 容器Q 図3 x 容器P 図5 容器P 容器 Q ばねばかりの値 0.30 N 5.00 N Y -滑車 ばかり フックー 5.0cm ばねばかりの 図1 水面 3.0 cm) ば 5.50 5,00 か 4.50 4.00 値 3.50 (N) 3.00 値 [N] ば 0.60 ば 0.40 り 0.20 0 砂 容器Q 容器P 図2 容器 水そう 5.0 水面からの深さ x [cm] 図4 C 3.0 5.0 水面からの深さy[cm] 図 6 (1) ⅡIで、容器Pに働く浮力の大きさは何Nですか。 小数第2位まで、 数字で答えなさい。 (2) Ⅲで、容器Qがすべて沈んだとき、 容器Qに働く浮力の大きさは何Nですか。 小数第2位まで、 数字で答えなさい。 0.5 ひだ (3) IVで、容器Pがすべて水中に浸った状態のとき、 容器Pに働く重力の大きさは何Nですか。 小数第2位まで、 数字で答えなさい。 1と同じ 0:3 (4) ⅣVで、容器Pがすべて水中に浸った状態のとき、 容器Pに働く浮力の大きさは何Nですか。 小数第2位まで、 数字で答えなさい。 に働く力 OS

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物理 高校生

物理の熱力学についてです (3)の気球でアルキメデスの浮力が働いているのですが、浮力の空気密度がバーナーに点火する前の温度での密度なのでしょうか

0.2S B 向のみ よい。 本の V To と TVのときで, シャルルの法則・ T Vo _ V ' V' = これから, T' To T' To 求める空気の密度を ρ'[kg/m²] とすると, m To VT (kg/m³)...2 To V.T' T= m p'=- =mx. V' (3) 気球は,風船部の空気を含んだ全体の重力,および風船部の浮力 垂直抗力を受け,地上からはなれる瞬間に垂直抗力が0となる。 風船 部内の温度がT〔K〕 のときの空気の密度をp[kg/m²] とすると, 式 ② p= -[kg/m³) 3 m To VOT = mV mV-MV₁ =一定の式を立てると V'= T〔K〕 Vo〔m²] から. 風船部の空気の質量は,(密度)×(体積)=pVであり,重力は pVg と なる。浮力は,アルキメデスの原理から,風船部の空気が押しのけな 外気の重さに等しく, oo Vg である (図)。 地上からはなれる瞬間に, (重 力)=(浮力) となるので, 式 ①, ③の値を用いて, Mg+pVg=pVg Mg+ ·② mTo 0 PorVg= m Vo Vg ●ここでは, 風船部内の 空気を直接考えるのでは なく、風船部内の空気と 同じ温度, 密度の一定量 の空気を考えている。 お風船部内の空気は 気と通じており, その 力は常に外気圧と等し ので、考えている空気 温度変化においても, 力が一定という条件を 用している。 ●式②のT'をTに置 換えてpが得られる poVg 0 pVg Mg

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