理科
中学生

中学2年生の圧力の問題です。
(5)がわかりません。答えと解説も写真に載せてるのですが、解説を見ても理解ができません。解説の解説がほしいです;;

2 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べグラフにしたとこ 図2のようになった。 このばねを使って次の実験 を行った。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とし,糸の質量 8回 や体積は無視できるものとする。 ( '17 富山県) 〔実験〕 図 1 図2 16 14 ば12 長 さね ね 10 の 8 び 6 おもり [cm] 4 2 50 100 150 200 おもりの質量[g] ア 水を含めて質量の合計が600gのビ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しずめたところ、 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 図3 が18cmとなるようにおもりをビーカーの底にしず 大図4 止め、水平な台とビーカーの間にはたらく力について 調べた。 とめた。 AA20 cm 18cm (1)図1において、ばねに質量 150gのおもりをつる糸 水 すと, ばねののびは何cmになるか、求めなさい。 (10点)〔 (1) Xにはたらく重力の大きさは (2) 図3のおもりにはたらく水圧の向きと大きさを示す模式図として, 最も適切なものはど れか。次のア~エから1つ選び、記号で答えなさい。 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。 (10)[ 〕 (10点) ア イ I 水面水面『富士山水面 *Kaleml. (3)図3において,おもりにはたらく浮力の大きさは何N か 求めなさい。 (10点)〔 N] (4) 図4において,ビーカーの底がおもりを上向きにおす力は何Nか、求めなさい。 (10点)〔 N] Z (5) 図4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, 求めなさい。 (10点) [ Pa〕
2 (1)12(cm) (2) ウ (3) 0.5(N) (4) 0.25 (N) (5) 1350 (Pa) 大 (1) おもりの質量が150gのときのばねののびを図2から読み取ると 12cm である。 土) (2) 水面からの深さが深いほど水圧は大きくなるので、ウが正しい。 (3) 図3でばねの長さが20cm なので, ばねののびは, 20-12=8[cm] である。 ばねののび が8cmになるのはおもりが100gのときなので,質量 150g との差である, 150-100=50 [g] の物体にはたらく重力の大きさが浮力の大きさである。よって、 浮力の大きさは0.5N。 (4) 図4のほうが図3よりばねののびが2cm短い。 ばねを2cmのばすおもりの質量をxg と すると,8[cm]: 100 [g] = 2 [cm] x [g]x=25[g] よって, 求める力の大きさは 0.25N である。 (5) 図4のばねののびは6cm,(1)より空気中では12cmだったので,差である6cm 分ばねを 6[cm] |8[cm] のばすときにはたらく力は, 1 [N] x -0.75 [N] よって, ばねがおもりを引く上向き の力は, 0.75 [N] である。 台が水の入ったビーカーの底面から受ける力の大きさは、ビーカー と水の質量600gにはたらく重力6Nに,ビーカーと水に加わっている力 1.5-0.75=0.75 [N] を加えた, 6.75N なので,台がビーカーの底面から受ける圧力は、 6.75 [N] 1350 [Pa] 0.005 [m2] となる。 16

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