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理科 中学生

(1)34N(2)8cmな理由解説お願いします🙇🏻‍♀️

13 の説明文を者にして、問いに答えなさい。ただし、体にはたらく Nとする。 また、図中の鉄はすべて同じものである。 図1 体積500cmの鉄 図2 水槽 183 水銀 床 物質の密度 【アルキメデスの原理】 物質 [g/cm³) 水 1.0 液体の中で物体にはたらく浮力の大 きさは、その物体が押しのけた体積分 の液体にはたらく重力に等しい 鉄 7.8 水銀(液体) 13.0 図1で、鉄は接している床面から面と垂直な力を受けている。この力の大きさは何か答えな さい。 また、この力の名称を漢字で答えなさい。 問2 図2のように、鉄を水の中に入れたところ、鉄は水槽の底に沈んだ。このとき、鉄にはたらく 浮力は何Nか答えなさい。 ただし、鉄のすべてが水中にあるものとする。 問3 図2の水槽は底面積250cmの円柱形であり、鉄の上面から水面までの距離は10cmであった (図4参照)。 この鉄を上面の水平を保ったまま引き上げて、完全に水中から出すために 要な力を測定した。引き上げる高さと必要な力の関係は、図5のグラフのようになった。次の (1)、(2) に答えなさい。 図4 図5 10cm 必要な力 底面積250cm 図5のXは何Nか。 ②鉄の高さは何cmであると考えられるか。 10 20 引き上げる高さ (cm)

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数学 高校生

この問題って先にh=4ってやってはいけないのですか。

214 基本例 例題 126 一般の量 底面の半径が5cm, 高さが10cm 1の直円錐状の容器を逆さまに置く。こ 2cmsの割合で静かに水を注ぐ。 水の深さが4cm のものを求めよ。 (1) 水面の上昇する速さ この 1 になる瞬間において、 (2) 水面の面積の増加する割合 /p.209 基本事項 t秒後の水の体積V, 水面の半径r, 水の深さん, 水面の面積Sはすべて時間によって 指針 変化する量である。 この問題では,水の体積の増加する割合 (速さ)がCV dt dt ) dh, (2) ds dS dt の値であるが、 られている。 求めたいものは,h=4のときの (1) で 問題ではh, Sをそれぞれt で表すよりも各量の間の関係式を作り、それをして 分する (合成関数の微分) 方法が有効である。 t秒後の水の体積を cm とすると 基本事項 1 1次 2 解 2次 1次の 関数 は dv 解答 -=2(cm/s) (1) dt 10 (1) t秒後の水面の半径をrcm, 水の深さをん cm とすると h 条件から r:h=5:10 よって r= これを1/2に代入してv=1/2=(1/2)n=1/2 h 1 π h лh³ dV 1 dh 両辺を tで微分して = Th² 2 dt (1)は,次のように てもよい。 4 dt ①から 2= 2 πh²dh dh 8 V=2t & V= ゆえに 4 dt dt лh² よって, h=4のと dh 8 から たん 1 dt π42 2π (2) t秒後の水面の面積をScm² とすると = (cm/s) 両辺を微分して S=ur2 1= h r= を代入して 1 S==Th² 2 4 両辺を tで微分して dS 1 dh = Th- dt dt dh dt th ら h=4のときの水面の面積の増加する割合は, (1) の結果か dh_1(cm) dt 2π よって,h=4のとき dS 1 dt 2 2π л•4• =1(cm²/s) 「練習 表面積が4cm²/s. す ま E

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