物理の問題わかりません！

質問

断面積10ｃｍ＾2の円筒がある。下方5ｃｍは比重2,7の金属で、上方40ｃｍは比重0,4の材木ででいている。この円筒を深い容器に入れ、静かに比重１の水を加えていったら、水の深さがｈ（ｃｍ）になったとき円筒がそこから浮き上がろうとした。水の深さｈを求めよ。

物理は苦手で全然わからないのでお願いします。

回答No.2

eiectron

No.1さんが計算してくれていますが、返事がないところを見ると、物理は苦手で全然分らないと言う事が本当と思いますので、物理学＝科学＝自然科学のお話をして回答しましょう。
　物理は、政治討論を見ても分かる様に、どのようにも解釈できるし、曖昧にして逃げることもできる日常生活用語と違い、意味が1通りで、小学生、老若男女、博士に関係なく、共通に通ずるはっきり言葉の世界です。曖昧では設計できないし、事故の元、生命に関わります。
　一つの言葉をどのようにも使う、曖昧な、宗教、哲学、文学、政治学・・・と違い、一番正直で分りやすい言葉の世界です。分らないとすれば、設計製造するための数学でしょう。数学は、約束事の文章を記号化したものですから。
　物理学は、小学生、中学生、老弱男女、博士、先生・・に関係なく、その説明文通り実効すると、いつでも、何処でも、同じ現象を再現できるし、同じ物を作れると言う、自然現象の暗記文を人間言葉で言い当てた物で、何度も実験を繰り返して確かめられたものです。間違った人のは消されてしまいます。
　これを集めたものが、物理学の知識です。自然の神様が作った自然現象の手品の種を見つけ出し、まねて使用としているのが、物理学です。基本だから、数は少ないのです。
　たくさんあって覚えきれない様に見えるのは、基本の知識を応用した（派生した）、枝葉の実用知識になります。多すぎるので、医学、栄養学、農学、電気工学、機械、建築、土木、環境・・と限りなく、分類され細切れにされ今後も増えて行きます。
　これらに共通の基本になっているのが、物理学であり、特にその中の電気と重力です。

　もう一つ行っておきたい事。科学は、意味が1つきりの融通の利かない、はっきり言葉の世界ですから、ごまかしが利きません。宗教信者、文学、政治学、など、文科系の人の中には、科学は、固い、冷たい・・と曖昧な感覚言葉で表現し、嫌う傾向があります。あなたはどちらでしょう。
　この世の中、科学を取り除いた、経験と、実感だけなら原始人や、迫害が横行した、ヨーロッパ中世の宗教時代と同じになります。電気がない世界です。

　本問題ですが、昔、探究心の強い（今で言う科学者）アルキメデスさんが、自分の体を含め、水より重い物体を水の中に入れると、その物体の重さは、物体が水中に入って水を押しのけて入った部分の水の体積の重さと同じだけ軽くなる。と言う事を発見しました。つまり自然現象の暗記文を言い当てました（発見しまた）。
　これを、アルキメデスの原理と言って、猫も杓子も、博士も教授も、暗記し、実感して覚えているのです。必要とあれば、教えます。教えると言っても、アルキメデスさんの受け売りです。
　科学を嫌う人は、ハッキリしてやさしいのに嫌って覚えません。ハッキリしているのを嫌っている事もあります。好き嫌いや、面倒くさいことと、難しいのとは全然ちがいます。そうは思いませんか。

　科学の好きなお父さんは、風呂場でアルキメデスの原理を実感と共に子供に教えてしまいます。するとあなたより、科学的な知識を簡単に身につけてしまいます。
　この例で分かる様に、物理学は苦手と言っていられますか。
　あなたが風呂で体を沈めて行った時、排除した水の体積分軽くなっていくのが、実感できると言うものです。
アルキメデスの科学知識がなかったら、ただ軽くなったと不思議がっているだけで原始人と同じです。湯船にモット静めると、どこかで、逆に浮く力を感じ始めるでしょう。　それは、あなたの体重と同じになる、水の体積を排除したときからです。
　No.１さんは、それを計算したわけです。
木だけなら浮いてしまいますから、重い金属をつけて、沈む様に問題を作ってあるわけです。
　計算には、比重と言う１つ意味のはっきり言葉を暗記していなければなりません。
　比重と言う言葉は、水の重さを基準にして、水と同じ体積の物質の重さを比較した値を言います。曖昧でないはっきり言葉です。こういう取り決め言葉を1つ1つ覚えないといけないのが嫌なら、面倒くさいなら、科学知識は増えません。
　自然科学、略して科学、２つに分類して、物理と化学。
物理の方が、全ての基本。それは電気と、重力。力、とエネルギー。時間、距離、重さの意味を決めてありますから覚えてしまう事。自然は力で動き、変化していくのですから。
　死海の死を水に浮くのは、塩水の比重が水より重いから、わずか体を静めるだけで、排除した塩水の体積の重さが、空気中の人体の重さと同じになってしまうからです。

回答No.1

ymmasayan

円筒の重さを計算すると
５×１０×２.７＋４０×１０×０．４＝２９５ｇ

円筒が水に沈む体積が２９５cm^3になるときが浮き始めるときだから、
ｈ＝体積／円筒の底面積＝２９５／１０＝２９．５cm