第10章 2
3 〈浮力〉
浮力についての次の実験1.2について下の問いに答えよ。100gの物体にはたらく重力を
1Nとし,糸の体積や重さは無視できるものとする。また,水の密度を1g/cmとする。
〔実験1〕 図1のようにして,質量が450g,上面と下面が15cm2の直方体の物体Aを,上面
の水深が5cmで,水平になるように水に沈めてばねばかりで重さを測ったところ,
33Nであった。
〔実験 2〕 質量が1200g,上面と下面が300cm,高さが6cmの直方体の木片Bを水に浮かべ
たところ、 図2のようになった。
図 1
図2
ばねばかり
25cm
15cm²
物体
+水そう
水面
6cm
300cm2
上面
木片B
(1) 物体Aにはたらく浮力は何Nか。
(2)物体Aが押しのけた水の質量は何gか。
(3) 物体Aの高さは何cmか。
4 物体Aの上面と下面には,それぞれ水圧がはたらく。
① 水深5cmでの水圧は何Paか。
② 水が物体Aの上面を下向きに押す力は何Nか。
③水が物体Aの下面を上向きに押す力は何Nか。
④ ②の力と③の力の差は, 物体Aにはたらく何という力と大きさが等しいか。
(5)上面の水深が10cmになるように, 物体Aをさらに沈めた。 図1と比べると浮力はどのよ
うになるか。 次のア~ウから選び、記号で答えよ。
ア変わらない。
イ大きくなる。
(6) 木片Bにはたらく浮力は何Nか。
ウ 小さくなる。
図2 で, 木片Bの上面から水面までの高さは何cmか。
(8)図3のように, 木片Bを棒で押して全部水に沈めた。
棒が木片Bを押す力は何Nか。
図3
棒
水面
木片B