6 力と圧力に関する (1), (2) の問いに答えなさい。 ただし, 水の密度を1g/cm', 100gの物体には
たらく重力の大きさを1Nとし,糸の重さは考えないものとする。 ( 10点)
(1) 図12の物体Aと, 物体Aと同じ形で体積が等しく密度が5g/cmの物体Bを用いて,次の実
験を行った。
実験
① 物体Aを,図12の向きのまま図13のようにばねばかりにつるしたところ, ばねばか
りの目もりは?.4Nを示した。
②物体Aを,図13の状態から水槽に入れ, 図14のように水面から物体Aの底面までの
距離が5.0cmになるまで1.0cmずつ沈めていき, そのときのばねばかりの目もりの値を
調べた。 表4は, その結果を示したものである。
物体Bを図12の向きの物体Aの下にすき間なくつなぎ, 図15のようにばねばかりに
つるした。 ばねばかりにつるしたそれらの物体を水槽に入れ、水面から物体Bの底面
までの距離が6.0cmになるように沈めた。
図 12
0cm
物体A
5.0cm
'4.0cm
図 13
ばねばかり
物体A
表4
水面から物体Aの底面までの距離 (cm)
ばねばかりの目もりの値 (N)
水
-水槽
図 14
0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
2.4 2.2 2.0 1.8 1.6
a 物体Aにはたらく重力の大きさは何Nか。
b 物体Aにはたらく浮力の大きさは何Nか。
③ 実験②で、 表4の空欄にあてはまる数値を予想して
水面から物体Aの底面までの距離とばねばかりの目もり
の値との関係を表すグラフを, 図16にかきなさい。
① 実験の の下線部のとき, ばねばかりの目もりの値は
何Nか。計算して答えなさい。 ただし, 物体にはたらく
浮力の大きさは,その物体が押しのけた分の水にはたら
く重力の大きさと等しいものとする。
[次のページに続く]
-6-
図 16
15.0cm
ばねばかりの
① 物体Aを,図12の向きで床に置いたとき. 物体Aが床におよぼす圧力は何Paか。 計算し
て答えなさい。
② 実験②で, 水面から物体Aの底面までの距離が4.0cmのときについて答えなさい。
2.0
8
51.0
値
(N)
図 15
物体A
一物体B
水
0
0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
水面から物体Aの底面までの距離 (cm)