重さ5Nの物体をばねばかりにつるし、全部水に沈めると、ばねばかりは3Nを示した。浮力は何Nか。
答えと解説
答え:2N
- 5−3=2N
よくあるまちがい:水中でのばねばかりの値を、浮力と答えない。差を求める。
中学3年 理科|浮力と体積
この教材のために作ったオリジナル問題です。入試過去問は掲載していません。
定期テストくらいの問題です。計算はノートや紙でして、答えの数字だけを入れましょう。まちがえたらヒントが出ます。「類題」で数字を変えた問題を何回でも練習できます。
重さ5Nの物体をばねばかりにつるし、全部水に沈めると、ばねばかりは3Nを示した。浮力は何Nか。
答え:2N
よくあるまちがい:水中でのばねばかりの値を、浮力と答えない。差を求める。
重さが同じ5Nで、体積の大きいブロックを水に全部沈めた。体積の小さいブロックのときとくらべて、浮力はどうなるか。
答え:ウ(大きくなる)
浮力の大きさは、水中にある部分の体積で決まります。体積が大きいほど、浮力は大きくなります。
よくあるまちがい:浮力は物体の重さではなく、水中の体積で決まる。
完全に沈んだブロックを、さらに深く沈めた(底にはつかない)。浮力はどうなるか。
答え:イ(変わらない)
水圧は深いほど大きくなりますが、上面と下面の水圧の差は変わらないので、浮力は変わりません。
よくあるまちがい:全部沈んだあとは、深さで浮力は変わらない。
ブロックを沈めたとき、あふれて受け皿にたまった水の重さと、浮力の大きさの関係はどれか。
答え:ア(同じ)
物体がおしのけた水の重さと、浮力の大きさは等しくなります(アルキメデスの原理)。
よくあるまちがい:おしのけた水の重さ=浮力。
浮力が生じるのはなぜか。
答え:イ(物体の下面にはたらく水圧の方が大きいから)
水圧は深いほど大きいので、物体の下面を上に押す力が、上面を下に押す力より大きくなります。この差が浮力です。
よくあるまちがい:浮力=下面と上面の水圧による力の差。
重さ4Nの物体を全部水に沈めると、ばねばかりは3.2Nを示した。この物体を、体積の半分だけ水に沈めると、ばねばかりは何Nを示すか。
答え:3.6N
よくあるまちがい:浮力は水中にある体積に比例する。
木片が水にうかんで止まっている。このとき、木片にはたらく浮力の大きさはどうなっているか。
答え:ウ(木片にはたらく重力と同じ)
水にうかんで止まっている物体では、浮力と重力がつり合っています。
よくあるまちがい:うかんで止まっている=浮力と重力がつり合っている。
重さが同じ鉄のかたまりと、鉄でできた船の形のもの。かたまりはしずむのに、船はうかぶ。その理由を「浮力」「体積」ということばを使って説明しなさい。
答えの例
船の形にすると、水中にある部分の体積が大きくなり、浮力が大きくなる。浮力が重力と同じ大きさになるところでつり合うので、船はうかぶ。かたまりは体積が小さく、浮力が重力より小さいのでしずむ。
採点のポイント:船の形は、水中にある部分の体積が大きく、浮力が大きい/浮力が重力とつり合えばうかび、重力より小さいとしずむ
よくあるまちがい:同じ重さでも、体積(おしのける水の量)がちがえば浮力がちがう。