へこんだ一 |5 水圧,浮力② 29112DE (岩手改) 図1のように,透明な バイプの両側にゴム膜を 張った装置を水中に沈め, 図2の~©のように、 透明なパイプの向きや深 さを変えてゴム膜のへこみ方を観察した。 口1)水中で物体にはたらく水圧の大きさを矢印の長さで模式的に 表したものを,次のア~エから1つ選びなさい。 (8点×5) 図1 図2 空気ぬき のパイプ 水 力は接する するよ。 ゴム膜 透明なパイプ b 12N (3)の ア 水面 糸 エ 2 物体 3 口(2) 水圧は水中の物体に対してどのような向きからはたらくか。 のヒント(3)2 浮力は, 装 置にはたらく下向きの力と 上向きの力の差だよ。 記述 口(3) 図2のので,ゴム膜を張った透明なパイプにはたらく浮力の 大きさは1.2Nだった。また,ゴム膜の面積は上面,下面どち らも0.002mだった。 0 下面のゴム膜にはたらく水圧が1100Paのとき,下面のゴ 22 -//00 0.002 ム膜にはたらく上向きの力の大きさは何Nか。 2 Oのとき,上面のゴム膜にはたらく下向きの力の大きさは 何Nか。 3 上面のゴム膜にはたらく水圧は何Paか。

水圧も同じ 方が大きいほ ど、水圧が大 きい。図2よ 6 課点準 ○どの向きからもはたらく。 水の深さが深い ゴム膜のへごこみ方も同じ 水圧が大きい (3)D 2.2N り、水の深さ ゴム膜のへこみが大きい が深いほどゴム膜のへこみ方が大きく,水圧が大きい。 (2) 装置の向きを変えてもコゴム膜がへこんでいることから, 水圧は あらゆる向きからはたらく。 2 7.0N 3 500N/m°(Pa) 面を垂直におす力[N] 力がはたらく面積(m°] 面を垂直におす力[N]=D圧力 [N/m°(Pa)]×力がはたらく面積(m°] (3)D 圧力[N/m°(Pa)] = より、 1100[N/m°(Pa)]× 0.002[m°] = 2.2[N] 2 浮力の大きさ[N] 上面のゴム膜に はたらく 下向きのカ 1.0N =下面のゴム膜にはたらく 上向きの力の大きさ[N] -上面のゴム膜にはたらく 下向きの力の大きさ [N] より、 上面のゴム膜にはたらく下向きの 力の大きさは,2.2 - 1.2 = 1.0[N) -0.002m 浮力 1.2N 0.002m 1.0(N) 3③ 500(N/m°(Pa)) -下面のゴム膜に はたらく 上向きの力 0.002(m°) 三 2.2N 2,2 -ス:1に