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★5 [水圧]水の圧力について調べるため,次の実験を行った。ただし、 底板の質量は考えないものとし,
質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1N,水1cm の質量を1gとする。(群馬改)
【実験】(a) 図1のように, ばねばかりに質量 200gのおもり 図 1
をつるす。
(b) 目盛りのついた断面積20cm? のプラスチックの円筒に底
板を当てて,底板が水面から2cm の深さになるまで沈める。
(C) 図2のように, (a)のばねばかりにつるしたおもりを円筒に
入れ,底板の上に静かにのせる。
(d) ばねばかりをゆっくりおろし,底板にかかる力を徐々に大 おもり
きくしていき,底板が円筒から離れるときのばねばかりの目
盛りを読み取る。
(e) (b)で底板を沈める深さを変えて, 何度か(c)と
(d)の操作を繰り返し,その結果を表にまとめた。
(1) 底板が円筒から離れるときの,ばねばかりが
おもりを引く力をF[N],底板がおもりを押す力カをM[N], おもりにはたらく重力をW[N] とする。
底板の水面からの深さが深くなるにつれて, それぞれの力の大きさはどうなるか。次のアーウから
1つずつ選びなさい。
150
25
400
×1,6
25fo0
25
150
図2
ゆっくり下ろす
ばねばかり
スタンド
ープラスチック
2N
の円筒
底板
ロ
は水面から
の深さ
200g
水そう
表
水面からの深さ [cm]
2
4
6|8
ばねばかりの目盛り[g]|160| 120
80
40
( 612| Ort
I.498_1.2..06
(N/cm)
)W( ウ)
ウ 変わらない。
(2)「水面からの深さ」と「水の圧力」 との関係を表すグラフをかき
なさい。ただし, 圧力の単位を [N/cm°] とし、グラフの縦軸の目
F(
ア 大きくなる。
ィ小さくなる。
盛りに数値を書くこと。
200.46
0
0
2
4 6
8
10
(3) 次の文中の ( ) のア, イから, 正しいものをそれぞれ選びな
0(イ ) ② ( ア )
水面からの深さ[cm]
さい。
水面からの深さが6cmで, ばねばかりの目盛りが100 gのとき, 底板が円筒から①(ア 離れる
イ 離れない)のは, おもりが底板を押す力よりも水が底板を押す力の方が② (ア 大きい イ
小さい)からである。
(4) 断面積が40cm? の円筒とそれに合う底板を用いて同様の実験を行った。 水面からの深さを2cm
としたとき,底板がおもりを押す力の大きさは何Nか, 求めなさい。
)N
56 0
水の圧力
