物理の問題です！！

質問

外見が同じ1kgの物体と10kgの物体があるとき、どちらが10kgの物体かを見分ける方法を根拠とともにできるだけ多く教えてください！

回答No.7

sanori · ベストアンサー

Ｎｏ．２、６の回答者です。
うっかり書き忘れました。

浮力を使って何を見るのか書いていませんでしたね。

１．一方が浮いて、一方が沈むとき
簡単ですね。

２．両方沈むとき
手を離してから速く沈む方が１０ｋｇです。

３．両方浮くとき
沈めて手を離してから、速く浮く方が１ｋｇです。

回答No.8

mandegansu

【方法】
手の上にのせる
はかりにのせる

回答No.6

sanori

Ｎｏ．２の回答者です。

＞＞＞では落下させたときの衝撃で見分けることは可能でしょうか？

実は、前回書こうとしましたけどやめました。
可能ですが、「衝撃」というものをどのように定義し、どのように測定するかの説明が複雑で、根拠の説明も複雑です。
たとえば、同じ高さから落としてやわらかい土の上に落とすと、重いほうが土のへこみが大きくなりますが、それを「なぜ？」と聞かれると困ります。何せ、落としたときには、へこみのほかに、音が発生したり熱が発生したりするので、土の変形の大きさだけをもってエネルギー保存の法則だけでは説明できないのです。

＞＞＞浮力をつかって見分ける方法はありますか？

これにもお答えします。
ナイスアイディアです。
「外見が同じ」という約束しかないので、水などの液体が染み込むかどうかは不明です。
しかし、しみこまないように袋に密封してから水に沈めればＯＫです。

お礼

３度も回答を頂き感謝しています！！！

回答No.5

buenaarbol

>浮力をつかって見分ける方法はありますか？

さきほど別で質問されていた件ですね。
別々の問題を絡めて考えるのは素晴らしい姿勢だと思います。

ある条件を満たした液体ならば片方が浮いて、片方が沈んで、なんてことから判断できると思います。
どういった液体ならばよいか、ということを浮力の原理と絡めて論述なされば、きちんとした根拠になると思います。

あと質問のされ方ですが、「この方法なら判断できるか？」ではなく、「この方法はこういう根拠があって見分けれると思うのだがどうか」というようにご自身の思考を絡めていただけるとよりよいと思います。

補足

質問の方法までご指導くださりありがとうございます！

今後参考にさせて頂きます！

回答No.4

gohtraw

材質が同じならば熱容量が１０倍違うので、同じ質量、同じ温度のお湯に沈めて温度変化を見ます。熱容量の大きい方（つまり重い方）がより多くの熱を受け取るので、温度低下幅が大きい方が１０ｋｇです。

回答No.3

buenaarbol

>同じ速さで投げ上げてより高く上がったほうが軽い方であるというのはどうですか？

No.2さんが指摘されているように、「同じ速さ」で投げ上げてしまうとダメです。一度初速が決まってしまっては、投げた物体の挙動は質量に依存しないからです。

補足

浮力をつかって見分ける方法はありますか？

回答No.2

sanori

まず、横から失礼
「同じ速さで投げ上げてより高く上がったほうが軽い方であるというのはどうですか？」
　→　それは「見分けがつかない方法」です。

では本題。

・量りに乗せる・・・は、やめときますか

・一方をもう一方に正面衝突でぶつけてみて、負けるほう（はねかえされて進路が逆向きになるほう）が１ｋｇ、勝つほう（少し遅くなるけど進路は逆向きにならない）が１０ｋｇ
　　根拠：運動量保存の法則

・ばねにつるして長く伸びるほうが１０ｋｇ
　　根拠：フックの法則

補足

そうなんですか・・・・

では落下させたときの衝撃で見分けることは可能でしょうか？

回答No.1

buenaarbol

うーん、何かの宿題っぽいのでヒントだけ。

ニュートンの第２法則
ma = F
を用いれば良いと思います。
すなわち、同じFを与えて、aを観測する。もしくは同じaを与えてFを観測する、などすればmの大小がわかる、ということです。

あとはこのF,aの与え方、観測の仕方を色々と工夫してみてください。

一例を上げるなら、
紐をつけて同じ力で引っ張り続けたとき(Fを与える)に、両者の速度変化を観測してより加速の大きい方が1kgの方ですね。

もしくは運動量保存則を利用するのもいいかもしれません。
（ぶつけてみてよりはじけ飛んだほうが・・・ということ）

思いついたら教えてください。

補足

同じ速さで投げ上げてより高く上がったほうが軽い方であるというのはどうですか？