理科
中学生

(4)で、重力の大きさが6.25Nではなく6.75Nになる理由を教えてください。

得点力UP! 入試特集 56 ・時間 30分 チャレンジテスト② 図 1 おもり /100点 解答p.22 1 図1のように、長さ12cmのばねを使って, おもりの質量とばねののびとの関係を調 ベグラフにしたところ、図2のようになりました。このばねを使って次の実験を行いま した。 あとの問いに答えなさい。 ただし、 100gの物体にはたらく重力の大きさを1N 9x 4 (36) D とし、糸の質量や体積は無視できるものとします。 <実験> ア水をふくめて質量の合計が600gのピーカーを水平な台の上に置き、図3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。 イ 次に図3の状態から、図4のように、 ばねの長さが18cmとなるようにおもりを ピーカーの底に沈め、 水平な台とピーカーの間にはたらく力について調べた。 図2 長さ ばねの ばねののび C 16 14 ば 12 10 8 6 [cm] 4 2 勉強した日 A 50 100 150 200 おもりの質量(g) 得点 図3 20cm B 4 ( 18cm (1) 図1において ばねに質量150gのおもりをつるすと ばねののびは何cmになりま すか。 ) (2) 図3において, おもりにはたらく浮力の大きさは何Nですか。 ( (3) 図4において, ピーカーの底がおもりを上向きに押す力は何Nですか。 ( (4) 図4において, 水を入れたピーカーの底面積は0.005m²です。 水平な台が水の入っ たピーカーの底面から受ける圧力の大きさは何Paですか。 )

回答

浮力の正体は
「物体の上の面にかかる水圧と物体の下の面にかかる水圧の差」
ですので、完全に底に着地し、物体の下面に水圧がかからなければ浮力は発生しません。

よって(4)ではおもりの浮力を考えないため、
6.0 + 1.5 - 0.75 = 6.75N
になるわけですね。

浮力の性質を覚えていないと間違える問題ですね。

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