く横井)
浮力の大きさについて調べるために次の実験を行った。あとの(1)~(4)に答えなさい。ただし,質量100gの
物体にはたらく重力の大きさを1Nとする。
「実験) 図1のような,底面積が5cm, 15cm?, 25cm?の円柱形の容器①~③に, 質量 図3
が5gのおもりを8個ずつ入れた。図2のように,それぞれの容器を, 水が入った水槽
の中で底面が水平になるように浮かべ,水面から容器の底面までの長さを測定した。そ
の後,同じおもりをさらに入れたところ,水面から容器の底面までの長さが変化したの
で、再び長さを測定した。この操作を,おもりが16個になるまで繰り返し, 結果を図3
Cm
10
のグラフにまとめた。なお, 実験中に
どの容器も全体が沈むことはなかった。
(1) 実験の結果から, 水中での浮力の大
きさは何によって決まるといえるか。
解答欄の書き出しに続けて, 説明せよ。
(2) この実験で, おもりが8個入ったはじめの状態と比べて, 13個入った状態では, 容器全体にはたらく浮力は何N
大きいか書け。
(3) 図3のアーウの中で, 容器①の実験結果を表しているものはどれか。 最も適当なものをア~ウから1つ選んで,
その記号を書け。
4) 図4のように, 水に4種類の球形の物体A, B, C, Dを入れたところ, A, Bは
浮いて静止したが, C, Dは沈んで水槽の底についた。それぞれの物体の質量と体積
は,Aが400g, 600cm', Bが450g, 500cm', Cが900g, 800cm', Dが350g。
300cm°である。 物体Aにはたらいている浮力は何Nか書け。 また, 4種類の物体を,
はたらいている浮力の大きいものから順に並べ, A~Dの記号で書け。
図1
図2
容器
おもり
イ
ウ
水
底面までの長さ
-5cm?
15 cm?
25 cm?
8
9
10 11 12 13 14 15 16
入っているおもりの数(個)
容器の
容器2
容器3
図4
A
B
400g
600 cm
水
450g
500 cm
D
900g
800 cm3
-350g
300 cm
力の大きさは, 底面積の大きさ
OT
物体Aにはたらく浮力 浮力が大きいいものから順に
B> A>D>C
N(3)
11
底面までの長さ(G〕
