物理
高校生
解決済み

高校物理の内容です
どうしてこの答えになるのか分かりません。
答えは写真で赤丸がついてある番号が答えです

*第4問 次の文章を読み、 下の問い (問1~3)に答えよ。 (配点12) P 密度1.00g/cm²の水を入れた容器を台ばかりに載せたところ、台ばかりの針は、 1000gを示した。いま,細くて重さの無視できるひもを用いて,体積 10.0cm質 量40gの小球を図のようにばねはかりに結びつけた。その後、容器に触れないよ うに、水中のA点に静かにつり下げた。重力加速度の大きさを10m/s2とする。 g |ばねはかり 小球A 水.C 1000 【8分】 台ばかり
問2 次の文章は,台ばかりの示す値に関する生徒たちの会話である。 生徒たちの 3 説明が科学的に正しい考察になるように、次の文章中の空欄 2 に入れる数値として最も適当なものを、下の選択肢のうちからそれぞれ一つずつ選べ。 2 3 「図のように, 水中に小球を静かにつり下げたとき, 台ばかりの示す値はいく らになるか考えてみよう。」 「台ばかりの示す値は,台ばかりに載っている小球と水と容器の合計の質量に 等しいと思うけど・・・・。 違うのかな。」 「そもそも台ばかりの示す値は何で決まるのだろうか。」 「それは台ばかりの上皿が, 接している容器から受ける力の大きさから決まる んだよね。」 「これを求めるために容器と水を一つにまとめて考えてみよう。 この物体には たらく力は,台ばかりの上皿からはたらく力 重力 それと小球からはたらく 力でこれらの力がつりあっているね」 「小球から水にはたらく力の大きさは,小球に水からはたらく浮力の大きさと 等しいね。 作用反作用の法則が成り立つからね。」 「その力の大きさは, 2 Nだ。」 「そうすると, 容器から台ばかりの上皿にはたらく力の大きさが求まり、これ 3 と考えていいだろう。」 から台ばかりが示す値は, 「この値は小球と水と容器の合計の質量より小さいね。」 2 の選択肢 00.10 3 960 の選択肢 ① 20 ② 1.0 2 990 ② 100 10 200 ③ 1000 間3 水深10cm におけるC点の水圧と, 水面における水圧との差は何Paか。 最も 適当なものを、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 4 Pa 4 100 1000 4 1010 2000

回答

✨ ベストアンサー ✨

2番
小球から水に働く力の大きさ、すなわち、浮力の反作用の大きさ、すなわち、浮力の大きさを聞かれています
浮力の大きさはアルキメデスの法則より、物体が押しのけた液体の重さに等しい、だから、
液体の密度×液体に浸かっている物体の体積×重力加速度で求まるから、
 1.00×10.0×10¯³×10=0.10
  ※10¯³は1.00×10.0で求まった質量[g]を[kg]に変換してます  
   重力の大きさ(重さ)を求めるには質量の単位はkgでしたよね
   1.00×10.0は単位からもわかるように単位はgになってます
  ※なぜ、浮力の大きさ=液体の密度×液体に浸かっている物体の体積×重力加速度で求まるのか知りたければ
   質問してください

3番
台ばかりが受ける力は、容器の重力、水の重力、浮力の反作用です。
 ※小球に関してはばねばかりで支えられているので、小球の重力は台ばかりには影響しません

水と容器の重力は1.000×10[N] ※1000g=1.000kg
浮力の反作用は0.10[N]
だから、台ばかりが受ける力は、10.10[N]
今回は1kg=10[N]だから、10.10[N]=1.010kg=1010g
 ※1kgの重力は1×10=10[N]ですよね

問3
水圧は、大気圧+水の密度[kg/m³]×深さ[m]×重力加速度で求まります
 ※なぜこの式で求まるのか知りたければ質問してください
水の密度は、1.00g/cm³。これを[kg/m³]に変換してます。
 1.00gは0.00100kgだから、1.00g/cm³=0.00100kg/cm³
 1m³=1m×1m×1m=100cm×100cm×100cmだから、1m³=1000000cm³
 よって、1cm³=0.000001m³
 よって、0.00100kg/cm³=0.00100kg/0.000001m³=1000kg/m³
点Cの深さ10cm=0.10mだから、
点Cでの水圧は大気圧+1000×0.10×10[Pa]
水面での水圧は大気圧だけたから、
点Cと水面での水圧の差は大気圧+1000×0.10×10[Pa]-大気圧=1000×0.10×10[Pa]=1000[Pa]

分からなければ質問してください
公式を使っているように見えますが、私は公式は使ってないですよ

Miyu

細かくてすごい分かりやすいです!
これで理解できました!
ありがとうございます😊

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