Question

おお

（4）がわかりません。教えてください。

水圧と浮力 富山 21回
(5 x 4)
5 長さ12cmで、 1Nの力で8cmのびるばねと,
質量や体積を無視できる糸を用いて実験を行った。
図2
[実験] ① 水をふく 図1
めた質量の合計が
600gのビーカー
を水平な台の上に
置き,図1のよう
に質量が150g
のおもりを糸でば
ねにつるして水に
沈めたところ, ばねの長さは20cmとなった。
② 次に、図1の状態から、図2のように, ばね
の長さが18cmとなるようにおもりをビーカー
の底に沈めた。
□(1) 図1のおもりにはたらく水圧の向きと大きさ
を示す模式図を、次から選べ。 ただし, 矢印の
向きは水圧のはたらく向きを, 矢印の長さは水
圧の大きさを表している。
ア
水面 イ 水面
台
糸
20cm
カ
18cm
対策編 実践対策 ⑨
水面 I 水面
(2) 図1で,おもりにはたらく浮力の大きさは何
Nか。
)
(3) 図2で, ビーカーの底がおもりを上向きに押
す力は何Nか。
(4) 図2において, 水を入れたビーカーの底面積
は0.005m²である。水平な台が水の入ったビー
カーの底面から受ける圧力の大きさは何Paか。

15
1=6AAA
(1) ウ
(2) 0.5N
(3) 0.25N
(4) 1350Pa +
「おもり」と
「ビーカー全体」を,
BG: 6A: AA
「此の
浮力 ( 0.5N)
+
BASAA 2
61 5 水圧と浮力
●(2) 計算ナビ]
ふりょく
あたい
[公式] 浮力 [N]重力 [N] - 水中でのばねばかりの値〔N〕
ねがおもりを引く力 (0.75N)
+
「ばね」と 「台」で
支えていると考える。
alles bones
X +
OR
AANRA
ばねの長さが20cmになったとき, ばねののびは20-12=8[cm] で, ば
ねにはたらく力の大きさは1N。 よって, 浮力の大きさは1.5-1=0.5〔N〕
troe
1000025
(3) 図2は、ばねの長さが18cm
(C)
18-12=6[cm] のびているから, ばねに 0.75N
の力がはたらく。 ビーカーの底にあるおもりには,
上向きに「ばねがおもりを引く力 (0.75N)｣ 「浮
力 (0.5N)」 「ビーカーの底がおもりを上向きに
押す力」がはたらき、この3つの力の合力が,重
G
力 (1.5N) とつり合っている。 したがって,
ビーカーの底がおもりを
上向きに押す力 (0.25N)
Ne
・重力 (1.5N) → つり合う
おもりにはたらく重力 (1.5N)
+
ビーカー全体にはたらく重力(6.0N)
-osad
++
ばねがおもりを引く力 (0.75N)
1.5- (0.75 +0.5)=0.25〔N〕
ORARETO.
(4) 左の図のように考えると,台がビーカーを支え
る力は6.75 Nだから,圧力の大きさは,
AN
6.75 (N)
-=1350 [Pa〕
9120
台がピーカーを支える力(6.75N)6.0 +0.25+0.50.005[m²]
77
な
ン

水圧 浮力

Answer 1

やり

台がビーカーから受ける圧力を求めるために、まずはビーカーの重さを考えます。

水入りビーカー600g、おもり150gで750g(7.5N)の質量があるはずです。
しかし、⑶の解答にあるように、ばねでおもりを引いている0.75Nの分だけ、軽くなっています。
よって
ビーカー全体が台に加える力の大きさは
ビーカー重さ+おもりの重さ-ばねばかりで引く力より
6N+1.5N-0.75N=6.75N

あとは
「力÷面積=圧力」なので
6.75÷0.005=1350