Physics
มัธยมปลาย
浮力に関する問題です。8の問題では物体自体の重さも加えて考えているのに対して、7は押し除けた分の液体の重さのみを考慮しているのはなぜですか...？？
(2)
(3)
8
7. 液体中の圧力、浮力
↓POA
S
密度
+
eshg
F = Shieg
V=S(hi-hi)
PSL
浮力
& Port ↑
PoS(L-2
psLg
ma = -
おわり(m)
mg
m
PSL
0=Pshg+Pos-
Sheeg
※物体そのものの
動かを考えている
理由は??
g
断面積
x
L-x
P=Po+exg
Ps
seg (hiha)
=lgv "
A-eg Vi
※浮力に圧力が含まれているので、
考える必要ない
「浮きの質量」
浮力の大きさ
x=
L
PSL
e
(20より上向きに加速)
Date 23
「浮き」のうち水に浸かっている部分が押しのけた
水にはたらく動の大きさと同じだけ
上向きの浮力が生じる。
Po
質量
力のつり合いより
0-mg-pskg + PoS (L-x)g
mg + psig
L-
Posg
5.13
Pos(L-x)g
-- m
※圧力は浮力問題なので考慮なし.
①まず重力(地球からの)
m
Post
糸が切れた直後の加速度α(上向き正)として運動方程式より
- eskg + PoS(レース)g
mg.
mg
48
7. 液体中の圧力, 浮力
気圧の大気中に十分大きな容器を用意して, 図1のように密度の液体で満たすと
液体中で、液面から深さんの位置における圧力をPとする。
Po
7
S
p
図1
(1) 液体中で, 液面を上面とする高さんで断面積がSの領域を考えると, この
大気からの力と,下面の液体からの力,さらに重力がつりあっている. これを考慮して、
を Po, p, h および重力加速度の大きさ
で表せ.
S
図2のように,液面の高さを基準として,鉛直下向きに æ
座標を定める. 液体中に断面積 S の物体が上面を x = h1,
下面をx=h2 としてあるときを考える.
(2) この物体が周囲の液体から受ける合力Fを, S, h1,
h2, p, g で表せ.
(3) F の大きさを p, g と, 物体の体積V で表せ.
h
S
図 2
50
第1章 力学
浮きの密度を
p (p < po) とする.ただし,糸の質量と太さおよびおもりの大きさは無視できるものとする. ま
あり、その下には質量mのおもりが糸でつり下げられている. 水の密度を Po
図のように、浮きを水面に垂直に浮かべた. 浮きは断面積 S, 長さLの細長い一様な円柱で
た,重力加速度の大きさをg とする.
8. 浮力
CON
Po
P
(L-1)
m
T
ing po
問1 浮きが上端を水面上に出して図のように静止しているとき, 上端の水面からの高さを求
めよ.
問2 図の静止状態で,浮きとおもりをつないでいる糸が突然切れた. 切れた直後の浮きの加速
度の大きさを求めよ.
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