• ベストアンサー

中学のニュートンについて教えてください。

(1)空気中ではかると0.6N、水中ではかると0.3Nの物体の体積はいくらか。 (2)重さ1N、体積20cmの金属をばねばかりにつけて水中に入れると、ばねばかりは何Nを示すか。 (3)体積40cm、重さ0.5Nの物体は水中で浮くか、沈むか。 (4)体積50cmの物体の密度が1.2g/c㎥の食塩水に入れるとき、浮力はいくらか。 以上の問題の解き方が分からなく困っています。分かりやすく教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • chem_taro
  • ベストアンサー率32% (33/101)
回答No.2

まずは浮力についてしっかり押さえましょう。 アルキメデスの原理によると 「水中の物体は、その物体がおしのけた水の質量だけ軽くなる」 つまり おしのけた水の重さを計算すればそれが浮力になります。 体積10cm^3の物体が水中にあるなら 水の比重は1g=1cm^3ですから おしのけられた水の重さは10gです。 浮力は力なのでニュートンに換算すると 0.1Nとなります。 よってこの物体には0.1Nの浮力が働きます。 それをふまえて (1)空気中ではかると0.6N、水中ではかると0.3Nの物体の体積はいくらか。 この物体にはどうやら0.3Nの浮力が働いているのです。 つまり、この物体によっておしのけられた水の重さは 0.3N=30g です。 水の比重は1g=1cm^3ですから おしのけられた水の体積は・・・ おしのけられた水の体積・・・これはその物体の体積に等しいはずです。 (2)重さ1N、体積20cmの金属をばねばかりにつけて水中に入れると、ばねばかりは何Nを示すか。 この物体を水中にいれれば、20cm^3の水がおしのけられます。 水1g=1cm^3です。 おしのけた水の重さ=浮力です。 (3)体積40cm、重さ0.5Nの物体は水中で浮くか、沈むか。 (2)と同様に、40cm^3の物体に働く浮力を計算してみましょう。 (4)体積50cmの物体の密度が1.2g/c㎥の食塩水に入れるとき、浮力はいくらか。 密度からおしのけられた食塩水の質量を考えましょう。 食塩水50cm^3は何gですか? とりあえずヒントだけ書いてみました。 わからなければ言ってください。

2468554
質問者

お礼

よく分かりました。すぐに解説をしていただきありがとうございました。回答がでました。

その他の回答 (2)

  • chem_taro
  • ベストアンサー率32% (33/101)
回答No.3

ちなみにcm^3は、cmの3乗つまり立方センチメートルのことです。 (念のため)

2468554
質問者

お礼

ありがとうございます。

noname#160321
noname#160321
回答No.1

>(3)体積40cm >(4)体積50cm 単位が違います。

2468554
質問者

お礼

三乗のパソコンの打ち方を間違えました。ありがとうございます。

関連するQ&A

  • 中学校、浮力の問題。

    中学校で、浮力の問題なんですが、 質量50gの氷を観ずに浮かべる。氷の密度は0.92g/cm3である。 水中に入っている氷の体積は氷全体の何%か? で、氷の体積は50/0.92cm3とわかったんですが、 水中の氷の体積が求められません。 どうすれば求められますか?

  • わかりません

    こんにちは。模試の問題でわからない問題があります。 問題 図1のように、ある物体を質量を無視できる糸でつるし、ばねばかりで重さを量ったところWであった。その物体をばねばかりにつるしたまま、図2のように密度ρの液体1に沈めたところ、ばねばかりは7/8Wを示した。次に、物体を液体1から取り出し、図3のように密度がわからない液体2に沈めたところ、ばねばかりは5/6Wを示した。液体2の密度として正しいものを、下の(1)~(6)のうちから一つ選べ。 (図は見なくてもわかると思います。) 答え 4/3ρ 解説 物体の体積をVとし、液体1,2の密度をそれぞれρ、ρ’、重力加速度の大きさをgとすると、図2のとき物体に働く浮力の大きさは(1)ρVg、図3のときの浮力の大きさは(2)ρ’Vgとなる。 図2での力のつりあいより、 7/8W+(1)=W・・・Y   これより、ρ=W/8Vg  ・・・(以下省略) なんですが、なぜYになるのでしょうか? まず(1)の単位はニュートンですよね?Wと7/8Wはグラム(質量)ですよね? 単位が違うのでは? それとなぜ「液体でのばねばかりが指し示した値」+「浮力」=「空中でのばねばかりが指し示した値」になるのでしょうか?

  • 浮力

    物体(体積V)の密度をρ’[kg/m3]とする。この物体の重さW[N]、およびこの物体が水に浮く条件を求めよ。水の密度ρ[kg/m3] 物体の浮力はρ’Vg[N] 水の浮力はρVg[N] だから 水に浮くためにはρ’Vg[N](立体の重さ)<ρVg[N](浮力)(水の重さ=浮力より立体の重さが小さくないといけない。) したがって ρ’<ρ これで間違えてないでしょうか?

  • 浮力

    浮力について質問です。 水中において 体積がV,密度がρの物体は 浮力は (水の密度)×V×g であらわされて 仮に物体にはたらく浮力と重力がつりあっていた場合 浮力 - 重力=0 だから (水の密度)×V×g - ρVg = 0 ρ=水の密度 となります。仮にこの物体を ガラス瓶に重りを入れたものとして、密度を調節した場合 水中では常に浮力=重力となってふわふわしていることに なりますよね。 こういう場合は水中でこのガラス瓶をどこに持っていっても その場所で静止するのでしょうか? たとえば水面ぎりぎりでも水槽の底でも物体はその場所で 静止したままなのでしょうか? 水の温度は一定で密度は変わらないとすれば、力のつりあいから このようになると思うのですがあっていますか? ガリレオ温度計を調べていて気になったので質問してみました。

  • 物理 g重とNについて

    今久しぶりに物理の勉強をしています。 そこで今使っているテキストと高校の時の教科書の書き方が違っていてこんがらがっています(>_<) (1)g重とただのgは同じものですか?  問題で質量50gと問題文に書いてあるのに対し、計算で物体に働く重力は50g重として使っています。私は重力は50×9.8(N)かと思ったのですが・・・。 (2)浮力はどのように表すのでしょうか?  水中物体の体積をV、水の密度をpとすると・・・ 今のテキストには浮力=Vp 教科書には浮力=Vpg とあります。 (3)つまり・・・力を現す単位はNとg重、両方使えるということなのでしょうか? 自分もこんがらがっているので質問がわかりずらいかも知れませんがよろしくおねがいします!! 

  • 圧力の求め方

    ●密度が均一な直方体の物体がある。物体の密度を20g/cm3,重力加速度を10m/s2とする。 ※直方体の横の長さ8cm,縦の長さ5cm,高さ3cm。 【1】この物体の横の長さ8cm,縦の長さ5cmの面を下にして机に置く。その時の机が受ける圧力はいくらか? ●解答 まず、質量=密度×体積で20×120=2400g→2.4kg 物体の重さ=質量×重力加速度で2.4×10=24N ここまではわかります。問題はここからです。解答ではその後、8cm,5cmの面積8×5=40cm2 →4.0×10-3(-3乗です)m2となります。 どこから-3乗なんて出てくるのでしょうか? さらに計算は進み、圧力の公式から 24÷4.0×10-3(-3乗)=6.0×10 3(10の3乗)N/m2となります。なぜ-3乗がただの3乗になるのでしょうか? 24÷4=6ではダメなのでしょうか? 私は計算がとても苦手で理解するのに時間がかかります。わかりやすくシンプルに教えていただけますでしょう。

  • 物理の問題です。宜しくお願い致します。

    おもりの密度を求めるため、次の順に実験をして、 実験1図3のように重りの重さばねばかりで測定するとW1(N)であった。 実験2図4のようにこの重りを密度ρ₀(kg/m³)の水中に入れて、実験1と同様に測定するとW2(N)であった。 問5 実験2(図4)でおもりにはたらく浮力の大きさ何Nか? 問6 おもりの密度は何kg/m³か

  • 【急ぎです】空洞な物体が水に浮くかどうかの計算につ

    【急ぎです】空洞な物体が水に浮くかどうかの計算について。 物体Aが空洞で内側が空気で満たされているとき、 物体Aが水に浮くかどうかは同体積のときの重さで決まるのでしょうか。 また、その際の計算式は以下であっているでしょうか。 X=(Aの体積)*(Aの密度)+(空気の体積)*(空気の密度)-(全体の体積)*(水の密度) X<0のとき(同体積のとき水より軽いので)水に浮く X>0のとき(同体積とき水より重いので)水に沈む ------------------------------------------------------------------------- 具体的な例として 全体の体積=227cm^3 水の密度=1.00g/cm^3 Aの体積=9cm^3 Aの密度=10.04g/cm^3 空気の体積=218cm^3 空気の体積=0.0012g/cm^3 であるとき、 X=9*10.04+218*0.0012-227*1.00 =-136.3784 X<0よりAは水に浮く ------------------------------------------------------------------------- もし正しい計算順序がある場合はお教えください。 よろしくお願いします。

  • 浮力について

    浮力のことの具体例ですが、空気中にいる人の体重が50KGであったとして水中で体重をはかると37KGに減ったとして、その差分が浮力となり、 W(重さ)ーD(密度)V(体積)が成り立ちますが、空気中でも浮力がはたらくはずなのですが、通常学校の物理の授業で空気中での重さをW(重さ)とし、w-dVとならないのは何故でしょうか?浮力について考慮しなくてもよい要因があるのでしょうか?

  • 高校物理の問題です

    高校物理の問題です 密度ρ、体積Vの物体に糸をつけ、ビーカーの中の水に全体を沈め静止させた、水の密度をρo、重力加速度の大きさgとして以下の問いに答えよ。 (1) 物体にはたらく重力の大きさはいくらか。 (2) 物体にはたらく浮力の大きさはいくらか。 (3) 糸の張力の大きさはいくらか。 (4) 物体を沈める前と沈めた後を比べるとビーカーの底が机から受ける垂直抗力が増加した。この理由を「浮力」及び「反作用」とゆう言葉を用いて、30字程度で答えよ。 教えてください。 途中式もお願いします