Question

ふきごぶ

（5）解説お願いしたいです🙇

4
2
吸盤は大気圧による力を利用して、, 壁や天井など様々な面に貼り付ける
ことができる器具である。 もし, 貼り付ける面と吸盤の間の空気を完全に
追い出した状態 (真空) にすれば、 大気圧による力だけで貼り付けること
ができる。今,図1のような円柱形(直径4.0cm, 高さ 1.0cm)の吸盤が
ある。以下の問いに答えなさい。ただし, 大気圧は吸盤の置かれるすべて 面に貼り付ける部分
の範囲において 100000P』の大きさではたらくものとする。また, ひもやばねの重さ、吸盤の変形
や重さは考えなくてよい。
(1) この吸盤を図2のような壁面に貼り付けた。このとき, 吸盤の①. ②の 図2
部分にはたらく大気圧の向きを, 図2のア~クの→の向きから1つずつ
選び,記号で答えなさい。
(2) この吸盤と壁面の間の空気を完全に追い出した状態において,吸盤を壁
面に貼り付ける大気圧による力の大きさは何Nか。ただし, 円周率は3.14
として計算しなさい。
図1
図A
4.0cm
のおも
*0
2)
Aのよ
は何c
次に、
らに定
いて右
(5) 図
ば
ク
イ
キ
さを
カ
エ
軽
たとこ
この吸盤を面に貼り付け, 面に対して垂直に引いて行ったところ65N を超え 図3
たところで, 吸盤が面から離れた。(2)の値より小さい値になったのは、 実際に
は,面と吸盤の間に少量の空気が入ったためと考えられる。以下では、 すべて
この値を用いるものとする。今, 10Nの重さのおもりをつるすと2.0cm伸び
るばねがある。このばねに 20N の重さのおもりをつるし、 図3のように水平
計けた吸盤にひもで取り付け,ばねをゆっくり上方に引いていった。
い糸,
~図
ての
おもり
20N
ひもく
吸盤

ばね
引く力」
4へ
この吸盤を面に貼り付け, 面に対して垂直に引いて行ったところ65N を超え
たところで,吸盤が面から離れた。(2)の値より小さい値になったのは, 実際に
は、面と吸盤の間に少量の空気が入ったためと考えられる。以下では, すべて
この値を用いるものとする。今, 10N の重さのおもりをつるすと2.0cm伸び
るばねがある。このばねに 20Nの重さのおもりをつるし,図3のように水平
に貼り付けた吸盤にひもで取り付け, ばねをゆっくり上方に引いていった。
(3) 吸盤が面から離れる直前のばねの伸びは何 cm か。
図3
ね
おもり
'20N
ひも
吸盤
同じばね, おもりを使い図4のように天井につるし 図4
て,ばねをゆっくり下方に引いていった。
(4) 吸盤が面から離れる直前のばねの伸びは何 cmか。
図5
吸盤
245°
ひも
おもり
20N
ひも
図5のようにひもと吸盤をとりつけ別のおもりをつっ
るした。
吸盤
ば
ね
(5) この状態でつるせるおもりの質量の最大値は何
kg か。ただし,1.0kgのおもりには重力の大きさは
10N とする。必要ならばV2 = 1.41 として計算し
なさい。
おもり

力学 物理