B・・・ 実践問題 水圧と浮力に関する (1)~(4) の問いに答えなさい。
図1のように、底面積 100cm²の容器に 10cmの高さまで水を入れ,台ばか
りの上にのせる。この容器の中に、 底面積 75cm²の直方体の物体Pを底面が水
平になるように軽い糸でばねばかりにつるして、1秒間に1cmずつ容器の底
に近づくように下げていった。 物体が水に入った瞬間からの時間と,そのと
きのばねばかりの値の関係を表すグラフは、図2のようになった。 水の密度は
1.0g/cm²,100gの物体にはたらく重力をIN とし, 容器の重さは考えないも
のとする。 また, 物体にはたらく浮力の大きさは、その物体が押しのけた分の
水にはたらく重力の大きさと等しいものとする。
(1) 物体Pが水に入った瞬間から、物体Pを1cm下げると, 水面は何cm 上が
るか。 計算して答えなさい
cm
(2) 物体Pの密度は何g/cm²か。 小数第2位を四捨五入して, 小数第1位まで
書きなさい。
g/cm3
(3) ばねばかりの値が25Nのとき, 台ばかりの値は何Nを示すか。 計算して
答えなさい。
N
図1
(4) 物体Pと同じ形で密度が0.6g/cm²の物体Qで同じ実験を行った。
① 水に入ってから何秒後にばねばかりの値が0になるか。 計算して答えなさい。
10cm
図2
ば
ね
40
り25
の
値
(N) 0
② ばねばかりの値が0になったとき, 台ばかりの値は何Nを示すか。 計算して答えなさい。
ばねばかり
物体P
75 cm²
100cm²
台ばかり
時間 (秒)
10
秒後