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ピストンの圧力の計算問題 理科
問1と問2の問題が解答を見てもよくわかりません。 問1答え:ウ 問2:150gが答えになります。 小学生理科応用。回答よろしくお願いいたします。
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ピンチコツクを外すと、 A、Bの水面は当然等しくなります (その理由は、経験則からわかるとは思いすが、もし分からなければ、補足で質問してください) 等しくなった時のA、Bの水面の高さをHとすると Aの水の体積は20×H Bの体積は30×H 合計して50×Hです また、ピンチコツクを外す前のAの水の体積は 20×30 Bの体積は 30×20 合わせて1200です ピンチコツクを外す前と後で 水の総量は変わらないので 50×H＝1200 です 両辺を50で割り算して H＝120×÷50＝ウ と求められます (2) Aの水面はピストン全体から100グラムで押されるので ピストンの面を面積1の図形に20分割して この図形一個が水面を押す力は 100グラム÷20＝5グラムです つまり、ピストンは水面を1平方センチあたり5グラムの力で押している事になります →これが圧力と言う考え方です 水面の高さが同じならBのピストンもまた1平方センチメートルあたり5グラム となるように水面を押さないと 力のバランスが崩れてBは動いてしまいます (先ほどの貴方の質問で解説した事を理解されたと信じて) Bのピストンを1平方センチあたり5グラムで押すために 30×5の力をかける必要があります
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(1) 左の円筒Aには20cm2 * 30cm = 600cm3の水があり，右の円筒Bには30cm2 * 20cm = 600cm3の水があって合計で1200cm3である。ピンチコックを外すと左右の水は同じ高さになる。このとき断面積は20cm2 + 30cm2 = 50cm2とみなせるので，高さは1200cm3 / 50cm2 = 24cm (2) 左右の圧力が同じでなければならない。 左の円筒Aは 100g / 20cm2 右の円筒Bは (Bのピストンを押す力) / 30cm2 これらが等しいとすれば(Bのピストンを押す力) は100 /20 * 30 = 150gになる。
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