今日は浮力についてまとめたいと思います。

浮力とは、水中(液体)にあるものに働いている上向きの力のこと。


浮力の大きさ=押しのけられた水の重さ


となり、これをアルキメデスの原理といいます。


このことを踏まえて問題演習を解いてパターンを覚えるようにしました。

しかし、この手の問題では、ばねばかりとか台ばかりとかが出てきてこれまた拒否反応が・・・


水に木片などを沈めて・・・という問題が多かったので、水1立方センチ=1グラムのため、水の体積と水の重さは同じ数字になり、これが計算しやすくもあり、混乱しやすくもありました。水以外の液体だともっとややこしくなります汗


大体以下の問題のパターンを抑えておけばよいと思います。


例題① ばねばかりにつけた重りを水に入れる問題


ばねばかりに120グラムの重りをつけて、重りを水に入れたら、ばねばかりは、80グラムのメモリをさしました。重りに働いている浮力は何グラムですか?また、重りの体積は何立方センチですか?


 ものの重さー水に入れたときのものの重さ=浮力なので、

 120-80=40                             答え 40グラム


 浮力=ものの水中の体積なので、                  答え 40グラム


例題② ものが水に浮いている問題


重さ60グラム、体積80立方センチの木片を水に入れたところ、木片は水に浮かびました。

(1)木片に働いている浮力の大きさは何グラムですか?

   ものが浮いているときは、重さ=浮力

   したがって重さ60グラムの木片が浮いているので浮力も60グラム   答え 60グラム


(2)木片の水中に沈んでいる部分の体積は何立方センチか?

   浮力=ものの(水中の)体積より、浮力が60グラムなので、木片の水に沈んだ体積も60立方センチ。                                             答え 60立方センチ


(3)木片の水面より上に出ている部分の体積は?

  (2)より、水中に沈んでいる部分は60立方センチ、木片全体の体積は80立方センチなので、

  80-60=20                                    答え 20立方センチ


(4)木片の上に何グラム以上の重りをのせると、木片は完全に水に沈みますか?

  木片を完全に沈めるためには、80グラムの重さが必要。

  木片の重さが60グラムだから、80-60=20で、20グラムの重さが必要となる。

                                               答え 20グラム


このように、答えの数字は実にシンプルでありながら、原理を理解しないと自信をもって回答できないと思います。


理屈を覚えた上で問題をたくさんといてパターンを暗記するのが良いと思いますが、実際は、パターンを暗記するだけで精一杯になってしまうかもしれません。そのあたりは算数と同じかも?


他にも、台ばかり問題、氷問題、水以外の液体問題などがありますので、また次回に・・・

    




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