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問題演習
まさるさんは, スポンジの上に置いた物体の質量と, スポンジのへこみ方
との関係を調べるために, 次の実験を行った。 次の問いに答えなさい。 た
だし、スポンジのへこみは,圧力の大きさに比例するものとする。 また,
100gの物体にはたらく重力の大きさを1 とする。
< 山梨県 >
1
よくでる
<実験1>
① 図1のような, 底面積 40cm? 質
量100g で底が平らな容器 A を用
意した。
② 図2のように, 容器Aをスポン
ジの上に置き, スポンジのへこみ
を測定した。
③図2の状態の容器Aに
水を50gずつ加えていき,
そのたびにスポンジのへこ
みを測定した。 その結果を表1のようにまとめた。
<実験2 >
① 図3のような, 面積の異なる板X~ 図3
Zを用意した。
板×
② <実験1 > と同じ容器Aを逆さに
して板の上にのせて図4のようにし
て, スポンジのへこみを測定した。
その結果を表2のようにまとめた。
ただし, 容器Aに水は入れず, 板の
質量は無視できるものとする。
<実験3>
① 底が平らで容器Aより底面積が大
きい容器を用意した。
② <実験1> の ② ③ と同
様の操作を行い。 スポンジ
のへこみを測定した。 その結果の一部を表3のようにまとめた。
図1
容器A
面積 40cm²
図2
表 1
容器Aに加えた水の質量 [g]
容器Aと水をあわせた質量 [g]
スポンジのへこみ [mm]
表2
面積 10cm ²
板Y
面積 20cm²
板Z
面積 40cm ²
0 50 100 150 200 250
100 150 200 250 300 350
4 6 8 10 12 14
図 4
容器Aの質量〔g〕
板の面積 [cm²]
スポンジのへこみ [mm]
容器 A
スポンジ
ただし、作用
でかきなさい。
スポンジ
(1) 図5は,<実験1>で, 水 150g を入れたときのよう 図5
すを表したものである。 容器Aがスポンジから受ける
力の大きさを矢印
点はとし, 方眼1目盛りは0.5Nの力の大きさを表す
ものとする。 また, 容器内の水はかき表していない。
容器 A
板X 板Y
100 100
10 20
16
板
表3
容器Bに加えた水の質量 [g] 0 50 100 150 200 250
スポンジのへこみ [mm]
5 6 7 8 9 10
板 Z
100
40
4
0.002
0.994 /2500
T100
1250