この(3)の問題についてです。

理科

中学生

解決済み

2年弱前

この(3)の問題についてです。
なぜ沈んでる浮力の方が浮いている浮力より大きいのですか？それと、水面に浮くのは、球体の重さと浮力が等しいからなのですか？

ふりょく (3) 水面に浮いているA, Bに加わる浮力は, 球体の重さしず (球体にはたらく重力の大きさ)と等しいので1N です。沈んでいるCDにはたらく浮力は,浮いているA,Bよりも大きくなります。CとDでは, 水中に入っている物体に加わる浮力の大きさは, 物体の体積が大きいほど大きくなるので、Dの方が大きくなります。

3 高さ4.0cm,重さ0.50Nの直方体を用いて, 浮力を調べる実験を行った。図1のように, 直方体を糸でばねばかりにつるし、水を入れた水そうにゆっくりと沈めた。表は, 直方体を水に沈めたときの水面からの深さと、そのときのばねばかりの値を示したものである。あとの問いに答えなさい。ただし、実験で使用する糸ののび縮みや重さは考えないものとする。 (熊本) AUS HONE 水面からの深さ [cm] 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 ばねばかりの値[N] 直方体 0.50 0.41 0.32 0.23 0.14 0.14 0.14 6.0 ↑↑ 水図1 ものさし浮力 (1) 直方体の表面にはたらく水圧について, 水面からの深さが5.0cmのときのようすを, 最もよく表したものはどれか。右のア~エから1つ選び, ア糸水面イ水面ウ水面水面記号で答えよ。ただし, ア~エの矢印の長さと向きは,水圧の大きさと向きを表すものとする。 (N) 0.5 (2) 表から, 水面からの深さと直方体にはたらく浮力の関係を表すグラフをかけ (3) 次に図2のように, 4つの球体 A,B, 図2 B C,Dを水に入れたところ, A,Bは水面に浮き,C,Dは底に沈んだ。球体の直径は A,Cが7.0cm, B, D が 10.0cmであり, 重さは,A,Bが1.00N, C, D が 8.00Nである。図2のA~Dには (2) たらく浮力の大きさについて,大きい方から順に並べたとき, 1番目と 2番目にくるものをA~Dからそれぞれ1つずつ選び, 記号で答えよ。 (1) (3) 1番目 2番目糸 [水面 20.4 0.3 ばねばかり 0.2 直方体 0.1 水面からの深さ[cm] 01.02.03.04.05.06.0 水面からの深さ [ cm〕

回答

✨ ベストアンサー ✨

mo1

2年弱前

＞なぜ沈んでる浮力の方が浮いている浮力より大きいのですか？

●物体が受ける浮力は、その物体と同じ体積の流体に作用する重力に等しい
　流体中にある体積にと等しい体積の流体に働く重力の分だけ浮力を受けます

★つまり、流体が水で、水中にある体積が大きい程大きな浮力が働きます

　ここから、浮力の大きい順＝水中の体積の大きい順：Ｄ＞Ｃ＞{ＡかＢ}　がわかります

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＞それと、水面に浮くのは、球体の重さと浮力が等しいからなのですか？

●その通りです。
　球体の重さ(下方向に働く重力)と浮力(上方向に浮かす力)が
　釣り合っているから、浮かびます

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補足：
Ｄの浮力：1[g/cm³]×(4/3)π･(5)³[cm³]≒523[g]→約5.23[N]
Ｃの浮力：1[g/cm³]×(4/3)π･(3.5)³[cm³]≒180[g]→約1.80[N]
Ｂの浮力＝Ａの浮力：1[N]

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