理科の浮力の問題です。

質問

中学生です。写真の問題(例題1,2)の解き方を教えてください。
よろしくお願いします。

回答No.1

noname#227880 · ベストアンサー

例題1
既に、次のように回答しています。
https://soudan1.biglobe.ne.jp/qa9316130.html
なお、問題中で高さの単位はcm、面積の単位はcm^2、質量の単位はgなので、圧力の単位はg重/cm^2、力の単位はg重とした方が分かりやすいと思ったのですが、これらを換算するのであれば、重力加速度を10ｍ/s^2とすると、
1g重/cm^2=10^(-3)*10*(10^2)^2N/m^2=100N/m^2=1hPa、1g重=10^(-3)*10N=0.01N
になります。

例題2
例題1と同様に、圧力の単位はg重/cm^2、力の単位はg重とします。
なお、（）内に換算した単位による数値を併記します。

・物体の上面に加わる液体の圧力と力
(1)
水の密度は1g/cm^3であるから、加わる圧力は1*5=5g重/cm^2（5hPa）
加わる力は、圧力に底面積をかけて5*80=400g重（4N）
(2)
食塩水の密度は1.2g/cm^3であるから、加わる圧力は1.2*10=12g重/cm^2（12hPa）
加わる力は、圧力に底面積をかけて12*150=1800g重（18N）

・物体の下面に加わる液体の圧力と力
(1)
水の密度は1g/cm^3であるから、加わる圧力は1*(5+10)=15g重/cm^2（15hPa）
加わる力は、圧力に底面積をかけて15*80=1200g重（12N）
(2)
食塩水の密度は1.2g/cm^3であるから、加わる圧力は1.2*(10+6)=19.2g重/cm^2（19.2hPa）
加わる力は、圧力に底面積をかけて19.2*150=2880g重（28.8N）

・物体にはたらく浮力
物体の下面に加わる液体の力と物体の上面に加わる液体の力の差になり、簡単には物体と同体積の液体に加わる重力の大きさになります。（アルキメデスの原理）
(1)
1200-400=800g重（8N）
(2)
2880-1800=1080g重（10.8N）

お礼

分かりやすい回答ありがとうございます。
理解できました。