理科
中学生

中3 理科 力の働き

滑車を用いた浮力の問題です。
図のように考えると答えは0.08-0.3…?になるのではないでしょうか。もちろん、マイナスになってしまうので間違いというのはわかっているのですが、いまいち納得できません。解説よろしくお願いします!!

平成29年度鹿児島県公立高等学校入学者選抜学力検 査より一部改題 なぜ 0.3877 ばねがのびる 物体 D3N 重 0.08N 定滑車 上図のように,糸のついた8.0gの物体を定滑車 に通してばねばかりにつなぎ, 物体全体を水の中に しずめ,静止させた。 このとき, ばねばかりの目も りは0.30N を示した。 物体にはたらいている浮力の 大きさは何Nか。 ただし, 定滑車は容器の底面に固 定されており, 滑車と糸の摩擦は考えないものとす る。 【考え方】図11のよ うに物体が浮力以外 の「受ける力」を考え ると重力が下向きに 0.08N, 糸から引か れる力は0.30Nであ るため,この物体が 静止し, 力がつり合 物体が 糸から引か 受ける 重力 0.08N れる力 0.30N 図 11 うためには両者の和である0.38Nの力が上向きに必 要となる。 正にこれがこの問題で問われている浮力 に他ならない。 また, 浮力とは物体が接触している 水から受ける力であることにも触れておきたい。 答: 0.38N
中3 理科 浮力 力 運動 物理

回答

マイナスになるのは間違いとはかぎりません。
力は 「力の大きさ」と「方向」で 決まる量です。(難しく言うとベクトル量)
考えている方向と逆の方向に現れれば、「大きさ」はマイナスの値になります。
今回の場合、重力の方向は下向き、滑車を介して物体を引っ張る方向も下向きであり、
下向きの方向で考えた力なので、0.08+0.3=0.38[N]で間違いないと思います。

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