夏帆ちゃんの家庭教師になりたい(1)

2006/4 「Yound Sunday Visual Web」

妹の夏帆はもうすぐ高校の中間試験がある。
今日は、夏帆に勉強を教える約束をしているのだ。
夏帆「お兄ちゃん、勉強始めよっか。」
「うん。」
夏帆の部屋に入り机に向かう2人
「今日は物理の約束だったね。」
夏帆「うん、お願いしま～す。」
「じゃあ、まずは簡単な問題から。」

問：図のような、断面が縦25cm、横20cmの長方形の部分と、断面が縦180cm、横52cmの長方形の部分とからなるシリンダーがある。
このシリンダー内には、質量のない2枚のピストンがあり、その間の部分には空気が封じ込められている。
ピストンは滑らかに動くことができるものとする。
今、ある兄がいて、愛する妹の使用済みの靴下や下着を毎日真空パックで保存し、1年分ためている。
この1年分の靴下や下着を開封し、このシリンダーの下側のピストンの下に仰向けになって入り、体や顔の上に靴下や下着を敷き詰める。
体重50kgfの妹が上側のピストンに乗ったとき、兄がピストンから受ける力の大きさを求めよ。


夏帆ちゃんおやすみ☆