Physics
มัธยมปลาย
物理基礎の水圧を利用した問題です。
重力を図示するところはわかりましたが、水圧の式の立て方がよくわかりません。
よろしくおねがいします。
しと
61. 液体の圧カ
図の位置でつりあっている。水と油の境界面から液面までの高
さはそれぞれ6.0cm, 7.5cmである。
水の密度を1.0×10°kg/m° として, 油の密度を求めよ。
一様な太さのU字管に入れた水と油が
油
水
6.0cm
7.5cm
62/液体の圧力
とじ大きさの質量 0.45kg の板を図のようにあてて, 水中に十分深
く沈め,円筒を上げていくと, ある深さで板がはずれた。このときの
板の深さん [m]を求めよ。 水の密度を1.0×10°kg/m° とする。
断面積が7.5×10-°m? の円筒に, 円筒の断面
円筒
板
63.浮力●ビーカーに水を入れ, 台はかりでその重さをはかったら,
6.86Nであった。質量0.400kgのガラス球をばねはかりにつるし、右図のよ
うにビーカーの水中に完全に入れたところ, ばねはかりは1.96Nを示した。
水の密度を1.00×10°kg/m°, 重力加速度の大きさを9.80m/s° とする。
[N】 を求めよ。
7.5×10
10°
12
=0.80×10°=8.0×10°kg/m°
=N-
m
のここがボイント
板には、下向きに重力と円筒が押す力, 上向きに水圧による力がはたらき, これらがつり
板がはずれるのは、重力と水圧による力の大きさが等しくなり, 円筒が押す力が0になる
62
板がはずれるとき,板にはたらく重力(下向き)と水
圧による力(上向き)がつりあっている。
板の質量を m=0.45kg, 断面積を S=7.5×10°m,水から
H0水の密度を p=1.0×10°kg/m°, 重力加速度の大きさ
をg [m/s°]とする。
受ける力
WOLXE.h-00xe
重力
F
板が水から受ける力Fは,「カ=」および水圧の式
20.
Lar
「カ=phg」より F=pS=phgS
板にはたらく力のつりあいより phgS-mg=0
1
0.060=6.0×-
100
0.45
よって h=-
m
ニ
pS(1.0×10°)×(7.5×10-)
=6.0×10-2m
のここがポイント
水中にあるガラス球には, 下向きに重力, 上向きに浮力とばねはかりからの弾性力がは
らがつりあっている。
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