Question

R

水圧と力のつり合い

マーカーを引いた部分が、なぜそうなるのか分かりません。教えてください🙇

61 水圧と力のつりあい 図のように、断面積 4.0×10m²の円
筒に,同じ面積の質量 0.60kg の薄い円形の板をあて、円筒の中に水 水
が入らないようにしながら, 水中のある深さまで円筒を入れた。 次に,
円筒を鉛直上向きに動かしたところ,ある深さで円筒から板が外れた。
このときの板の深さはいくらか。 水の密度を1.0×10°kg/m² とする。
ヒント 板が外れるときについて, 板にはたらく力のつりあいを考える。
5
円筒
・板

61 水圧と力のつりあい ●
次のように各量を文字で表す。
・板の質量: m(=0.60kg)
.
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板は水から鉛直上向きの力を受け, 円筒に押しつけられている。板には、重力・水から受ける
考え方
力・大気から受ける力・円筒から受ける力の4力がはたらくが, 円筒から外れるとき、円筒から受ける力
はONになる。
・大気圧: po〔Pa〕
重力加速度の大きさ : g[m/s²]
●
円筒から板が外れたときの板の深さをん [m]とする
と,この位置で板が水から受ける圧力 [Pa〕は,
p=po+phg
…..①
深さん〔m〕で板にはたらく力は,重力 mg 〔N〕 水か
ら受ける力pS〔N〕, 大気から受ける力 poS [N] の3
力であり,これらはつりあうから,
ps-mg-pos=0
②① を代入して, poS+pShg-mg-poS=0
よって, h=-
0.60
=
鉛直上() pSlg
・板の面積: S(=4.0×10-m²)
・水の密度:p(=1.0×10kg/m²)
浮力と力のつりあい
+pS(h+l)g
...2
pS (1.0×10)×(4.0×10-3)=0.15m
板
PS
mg
pShg=mg
h
i = pSlg は , 上
下の面が水から受ける力
の差が浮力であることを
示している。
'DoS
答 0.15m
[補足 力のつりあいの式か
らわかるように、大気に
よる力 (poS) と, 水から
受ける力への大気圧の影
響 (DoS の項) は相殺され
る。そのため、 この問題
では結果的に大気圧を無
視しても差し支えないこ
とになる。

水圧

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

計算が苦手なでんぷん。

水から受ける力は圧力×面積
下の式は上向きの力と下向きの力がつり合っていると言う式です。