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物理 高校生

アルキメデスの原理について、 図cに赤色の水を入れるとつり合って浮力と重力ρVgは等しいと書いています。しかし、EXでは円柱Aの密度を使って重力を求めているのかが分かりません。私は水の密度を使い重力を求めて浮力とのつり合いで求めるのだと思ってました。どこが間違っているのか教... 続きを読む

は Q&A Q 浮力の原因は圧力差だったんですね。 でも、 直方体の ようなきれいな形をしていないときでもF=pVg でい いんですか。 A じゃあ,もっと一般的にしよう。 水に浮かんだ氷には 図aのように力がかかる。これらすべての合力が浮力と いうわけだ。といっても計算できそうもないね。 そこで 仮想実験。 いま, 氷の表面にうすーいプラスチックの膜 を張ってから氷だけをひっこ抜いたとしよう。 膜には浮 力がかかるから上から押しつけていなければいけないよ (図b)。 次にこの中へ液面まで水(赤色)を入れたとしよう。 す ると, もう手の力はいらない。 同じ水どうしだからこの ままで安定になる。 つまり, 浮力は赤色の水の重力に等 しいというわけだ。 中に周りと同じ液体を入れたことが ミソだね。 こうして (液体の密度)×(液面下の体積) x g 氷の形はどうでもいいんだ。 実にエレガントな証明じゃ ないか! アルキメデスの原理とよばれているよ。 なお, 気体でも浮力は発生する。 風船や気球がいい例だね。 ところで、浮力の作用点って,どこになるんですか。 液面下の部分を水で置き換えたときの, 水 (赤色) の重 心の位置になるんだ。アルキメデスの原理からしても もっともでしょ。 a 氷 水 膜を押さえる 水 文字通りの 水平面 水 重力 水 関 か の 25

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理科 中学生

この文の意味があまり理解出来ないので説明してくれる方いませんか🙇‍♂️

B力の向きと運動 斜面を下る台車の運動や自由落下運動では,物体 が受ける力の向きと運動の向きが同じである。 この ように、運動の向きに力を受けると, 物体の運動の 速さは時間とともに増加する (図14)。 また しかし, 身のまわりの運動では物体が受ける力の 向きと運動の向きが同じとは限らない。 力の向きと運動の変化のようすには, どのような関係があるのだろうか。 ●運動と反対向きの力を受けた場合 15 ⑩ のよ うに斜面を上向きに運動している球は, 斜面に平行 で下向きの力を受けている。 このようなときは, いっしゅん の速さはしだいに減少し, 一瞬だけ静止してから下 り始める。 また,図 15 ⑥ のように床の上を滑って もくへん 5 いる木片は,運動の向きとは反対向きに摩擦力を受 けており, 速さは減少してやがて静止する。 Masa どちらの物体も、運動と反対向きの力を受けてい る間は, さがし 20 ●運動と異なる向きに力を受けた場合 16 のよ うに球がラケットに当たると, 球は運動の向きとは 異なる向きに力を受ける。 すると, 速さと運動の向 きの両方が変化する。 ●力と運動の関係 物体が受ける力と運動の迷さの 変化のしかたは,次のようにまとめられる。 ◆運動と同じ向きに力を受けると, 速さが 増加する。 運動と反対向きの力を受けると, 速さが 減少する。 ◆運動と異なる向きの力を受けると, 運動 の速さと向きが変化する。 いる。 常に 度90 運動の向き (図14 速さが増加する運動の例 a 運動の向き 斜面に平行な力 (b) 斜面に平行なカ 静止 運動の向き 摩擦力 図15 速さが減少する運動の例 運動の向き 3章 物体の運動 静止 (ストロボ写真) 球を打つ力 (ストロボ 図16 速さも向きも変わる運動の

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理科 中学生

下の写真で密度を比べることでも確かめられるとはどういう風に確かめられるのですか?

10 15 発展 Science Press 浮力と密度 物体を水に入れると, 水が押しのけられる。 水中の物体には, その物体が押しのけた水には たらく重力と同じ大きさの浮力が加わる。 これ を, アルキメデスの原理という。 げんり 1 体積 100cm²の木と金属が水に浮くかどうか, アルキメデスの原理で考えてみよう。 図のよう な木と金属を水に入れると, 体積 100cm²の 水が押しのけられる。 このときの浮力や重力の 大きさを知るには, 密度を考える必要がある。 それぞれの密度や質量、 重力, 浮力は表のよう になる。 体積100cm²のときの重力と浮力の関係 物体 密度 2 重力 浮力 木(ケヤキ) 0.7g/cm3 70 g 0.7 N <1.0 N 水 1.0 g/cm³ 100 g 1.0 N 金属 (AI) 2.7 g/cm³ 270 g 2.7 N >1.0 N ★2: 木と金属は20℃, 水は4℃のときの値 物体が浮くかどうか 密度を比べるとわかるのは, アルキメデスの原理と 深く関係しているよ。 浮力と重力の関係を見てみよう。 水に浮かぶ 木の浮力は重力より大きく, 水に沈む金属の浮 力は重力より小さいことがわかる。 また、密度の大きさを比べてみよう。 水に浮 かぶ木の密度は水よりも小さく, 水に沈む金属 の密度は水よりも大きいことがわかる。 このように、物体が浮くかどうかは, 浮力と 重力の関係だけではなく, 密度を比べることで も確かめられる。 ★1: ギリシャの科学者で数学者のアルキメデス (紀元前287~前212) が発見した。 浮力>重力 押しのけ られた水 重力 1.0N 木 浮力 1.0 N 重力 0.7 N 浮力 <重力 浮力 1.0 N 金属 重力 2.7N 物理

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理科 中学生

この問題の解き方が分かりません。 解説して下さると嬉しいです。 ちなみに答えは2、5g/㎤です。

15 図1のように、ばねばかりに直方体の物体 Ⅰ をつるし、水の 図1 入ったビーカーにゆっくりと沈めていった。 水面から物体Ⅰの 底面までの距離X[cm] (物体Ⅰの底が沈んだ深さ)に対する ばねばかりの値〔N〕を測定したところ、図2のグラフが得られた。 次の問いに答えなさい。 水の密度を1g/cm² とする。 (1) 物体の質量は何gか。 〔N〕 (2) 物体Ⅰの高さ(図1の物体の長辺) は何cmか。 水 0 2 4 6 8 10 12 X (cm) (3) この物体Ⅰ と体積と形が同じで、質量が大きい物体 ⅡIを用意し、同様な実験を行ったとき、浮力が最大 のときの大きさはどうなるか。 次のア~ウから選び、 符号で答えなさい。 ア 大きくなる。 イ 小さくなる。 ウ変化しない。 浮4 (4) 水面から物体Ⅰの底面までの距離Xと浮力の大きさの変化をグラフに 示しなさい。 (N) 2 1 (5) 物体Ⅰ 全体が完全に沈んだとき、 物体にはたらく重力と浮力の大きさ の関係を次のア~ウから選び、 符号で答えなさい。 0 '02 46 8 10 12 X〔cm〕 ア 重力<浮力イ重力>浮力 ウ 重力=浮力 (6) 水中の物体は、その物体が押しのけた水(の体積)にはたらく重力 (水の重さ)と同じ大きさの浮力を受 ける。」というアルキメデスの原理を使って、 物体の密度(g/cm²)を求めなさい。 ばねばかり 底面までの距離 ・水面から物体の ばねばかりの値 654321

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理科 中学生

この問題の詳しい解説を、中学受験をする小学6年生に分かるようによろしくお願い致します。解答も載せました

[I] 図2、図3のように天井から長さ30cmの細い棒をつるし、それに石、鉄、木片、おもり をつるしました。糸や棒に重さはないものとして、(7).(8) の各問いに答えなさい。 4 (7) 図2において、木片の下に何gのおもりをつるせば棒はつり合いますか。 (8) 図3において、木片と石を入れる[液体]の1ciの重さが何gのときに棒はつり合いま @物体を水の中に入れ、水中で重さをはかると空気中よりも軽くな ります。これは浮力がはたらくためです。いま、同じ体積の石·鉄 木片を使って、[1]~[m] の実験を行いました。ただし、ビーカー の重さは50gです。 [I]図1のように、石·鉄·木片を順番にばねはかりにつけ、300g の水の中に完全に沈め、上ざらはかりで重さをはかりました。 表1を参考にして(1)~(3) の各問いに答えなさい。ただし、 水1cの重さは1gです。 図1 ばねはかり 「鉄」 「木片」 すか。 図2 図3 はかり 10cm 20cm 10cm 20cm 支点 (1) 石の体積を直接はかることにしました。 の そのときに必要な実験器具の正しい組み合 わせを次のア~エより1つ選んで、記号で 答えなさい。ただし、メスシリンダーに石は 入らないものとします。 アメスシリンダー イメスシリンダーと水そう ウ メスシリンダーとビーカー エメスシリンダーとビーカーと水そう の石の体積(表1の空欄B)は何ciですか。 (2)物体を液体に沈めたとき、その物体にはおしのけた液体の重さと同じ大きさの浮力がは たらきます。この原理を何と言いますか。 (3)表1の空欄A·C·D·Eに適切な数値を入れなさい。 表1 鉄 木片 鉄 木片 4.2 t8] 事OO 7.8 鉄 体積 [cr] ばねはかり[g] 上ざらはかり[g] (おもり でE a 68| 20 [液体) てOわて てカ カこてて LSE6ETHI 8し 07、 5) OL [8] 4家 61 -わて co」 [I]表2に示すような9通りの組み合わせで、図1の実験装置を使って実験を行いました。 ただし、ビーカーに入っている液体の重さは全て同じです。表3を参考にして、(4)~ (6) の各問いに答えなさい。 サす 表2 表3 沈める物体 食塩水 アルコール 鉄 木片 液体 1.1 0.8 の の [8] 軍OO R=マ/ r の 食塩水 の の アルコール の の の (4) O~3の中で、浮力が最も大きくなる場合を1つ選んで、番号で答えなさい。 (5) の~Oの中で、上ざらはかりの示す重さが最も小さくなる場合を1つ選んで、番号で答 えなさい。 (6) 0~のの中で、ばねはかりの示す重さが最も大きくなる場合を1つ選んで、番号で答え なさい。また、その重さが何gになるか答えなさい。 産 ) )。 8(8) 志望校対策特訓 01 理科 3 ページ 32メ 0-8L

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