Question

やきう

浮力についての問題です。２番の(3)の解説をお願いいたします。答えは0.4Nです。
また、フックの法則は水の中でも働くものなのですか。浮力があるのでこんがらがっています。
解説をお願いいたします。

[8 ばねののびと力の大きさの関係を用
グラフ1
いて 浮力について調べるため、次の実8.01
1.2 を行った。 なお, 質量が100gの
物体にはたらく重力の大きさを1Nと
する。 また、糸はのび縮みせず、質量と
体積は無視できるものとする。 あとの
問いに答えなさい。
ばね
ものさし
図2
TOI
ば
おもり
ものさし
おもり
|容器
の
【実験1】
図1のように、質量10gのおもりを1
個つるした。 さらに, おもりを1個ずつ
増やし, 5個になるまで, ばねののびを
それぞれ測定した。 グラフ1はその結
果を表したものである。
【実験2】
質量が100g で体積の異なるおもり
A,Bを用意し, 実験1 と同じばねを用
いてそれぞれつるした。 その後、図2の
ように, 台を上げながら, おもりを水に
入れ、水面からおもりの下面までの深さ
と、そのときのばねののびをそれぞれ測
定した。 グラフ2は, その結果を表したものである。 なお, 実験は, 下面までの深さが5cmにな
るまで行い, おもりが容器の底につくことはなかった。
510
1
次は, 実験 1についてまとめたものである。
ばねののび
下面までの深さ
ば 6.0
ね
の下
の 4.0
28
(cm)
2.0
0 1 2 3 4 15
おもりの個数(個)
グラフ2
16.0
ば 14.0
ね
の
の 12.0
びd(cm)
10.0 |
0
0
おもり B
a にあてはまる語を書きなさい。
1 2 3 4 5
下面までの深さ (cm)/
おもり A
グラフ1より, おもりの個数が増えるほど, ばねがおもりから受ける力は大きくなり.
ばねののびも大きくなる。 ばねののびが, ばねが受ける力の大きさに比例する関係を
a の法則という。
2 実験2について 次の問いに答えなさい。
b
(1) 次は,結果から考えられることをまとめたものである。
組み合わせとして適切なものを、 あとのア~カから一つ選び, 記号で答えなさい。
にあてはまる言葉の
グラフ2 より 水中におもり全体が入ると, ばねののびは一定になり,このときのば
b ことがいえる。ま
ねののびの違いから おもりAよりおもりBの方が体積が
た. 水中におもり全体が入ったあとの浮力の大きさは
C
ことがいえる。

ア b 大きい
小さい
イ b
ウ b 大きい c 深いほど小さくなる
エ♭ 小さい
深いほど小さくなる
オb 大きい
深さに関係しない
カ♭ 小さい。
C
深さに関係しない
(②2) 水中におもり全体が入ったあと、おもりを横から見たときの、おもりにはたらく水圧の向
きと大きさを矢印で表した模式図として最も適切なものを、次のア~エから一つ選び、記号
で答えなさい。
7
□
深いほど大きくなる
深いほど大きくなる
イ
(③3) 水中におもりA全体が入ったとき, おもりAにはたらく浮力の大きさは何Nか。 小数第2
位を四捨五入し､ 小数第1位まで求めなさい。

浮力

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

わさび

フックの法則は「バネの伸びとその時の引っ張る力が比例する」という法則で、それ以外の要素は関係してきません
なのでこの場合もフックの法則は成り立っています

Aが完全に沈んでいるときの、Aに働く力を考えます
下向きには重力が、上向きにはバネの力と浮力が働いています
これが釣り合っているので、
[重力]=[バネの力]+[浮力]となり、
[浮力]=[重力]-[バネの力]とできます

100gなので重力は1N
バネは伸びが10cmなので、フックの法則より
50[g]:8[cm]=x[g]:10[cm]より
x=500÷8=62.5[g]
よって0.625[N]となります
よって引き算をして1-0.625=0.375なので
0.4[N]となります。

やきう

分かりやすい解説をありがとうございました！