Question

ほのか

別解の部分、浮力=重力って、力の大きさでいうとそうかもしれませんが、向きが逆ですよね？
そしたら、②式はPS=P0S-Mgではないのですか？力の釣り合いを考えてみるとそうなると思うのですが、、、そもそも浮力は上向きですし、この式が成り立つのがよく分かりません。

12
** 空気 A を含んだ筒(断面積 S で厚みは無視)を水に浮かべ
たら,水面からだけ頭を出し,筒内の水面はんだけ低い
状態で静止した。 水の密度を ρ, 大気圧を Po, 重力加速度
をg とする。 Aの圧力はいくらか。 次にAを加熱したら
縦の長さがZ+12+1 となった。 A がした仕事 W'はいく
らか。また,加熱後の筒の状態を図で示せ。
筒
水戸
I
A
S
Po

2P
P
Mg
S
>
を表
2g。
るか
い。
_/s
- P
号)
温度産
12 Aの圧力Pは筒内の水面の圧力に等
しい。 深さんでの圧力だから
P=Po+ogl
(別解) Aと筒(質量M), 全体に着目
すると,(浮力) = (重力) より (図1)
p (Slz)g=Mg
…..①
筒だけに着目すると, Aと大気から力を
受けていることに注意して (図2),
.....2
PS=PS+Mg
9
① ② より Mg を消去し, P = Po+pglz
なお、図1の浮力は, A が水から上向
きに受ける PS と筒が受ける PSの差
で生じている。 また, 気体A 自身の重
さは無視している。 問題文ではふつうは
断らない。ただし、熱気球内の空気など
膨大な量の気体では重さを考えなければ
ならない。
12
Mg
浮力
S
水口
A 水
J
|PS
↓Pos
Mg
A
図 1
図2
筒の重心は、分かりやすく上面としている
「知り
E
k
カ

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

Apple

水面が下がっているのだからその力の分はPoに足す必要があると思います。なので少なくともマイナスではないです。

ほのか

うわーなるほど！！ありがとうございます！！