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理科 中学生

中学2年:〝天気〟圧力の計算 入試問題だそうです。 答えが書いてあるところも含めて答えを全て教えて欲しいです。

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

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