Question

プーさん

この問題が分かりません。解説お願いします！！

1 図のように、水の中での浮きの運動を考える。 浮きは高さL[m], 底面積 S [m]の円柱状の物
体で、浮きは傾くことなく鉛直方向にのみ運動し、水および空気による抵抗は無視できるものと
する。また、水の密度および水面の位置は一定とする。 水の密度をp[kg/m'], 重力加速度の大
きさをg[m/s'] として、次の間(1)~(4)に答えよ。
浮きを静かに浮かべたところ。 浮きは図1のように底面が水面から 1 [[m] だけ沈んで静止
した。
(1) 浮きの質量を求めよ。
次に、図2のように浮きの上面が水面からの深さH [m] に達するまで 浮きを指で沈めて静止
させた。
(2) このとき, 指が浮きから受ける力を求めよ。
指を静かに放したところ、 浮きはまっすぐ上昇した。
(3) 浮きの上面が水面に達したときの, 浮きの速さを求めよ。
再び浮きを図1の状態に戻して静止させたあと. 図3のように浮きの上面が水面と同じ高さに
なるまで指で沈めて静かに放したところ、 浮きは上下に単振動した。
(4) 浮きが図1と同じ位置になったときの, 浮きの速さを求めよ。

MASERTIES
図1
H
図2
図3
水面
v[m/s]

浮力