（1）です。 浮力＝おしのけた水の量なので、 答えはρ0Vgだと思ったのですが、ρVgでした。 なぜですか？

発展例題8 浮力の反作用 図のように,質量Mの容器をはかりの上に置き,体積 Vo の 水を入れて,体積Vの木片を静かに水に浮かせた。 水の密度を Po, 木片の密度を ρ, 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 木片が受けている浮力の大きさを求めよ。 2\m8.ℓちも大 (2) 木片全体の体積Vに対する水面から出ている部分の体積 の比率を求めよ。 (3) 容器がはかりから受けている垂直抗力の大きさを求めよ。 Com 指針 木片は重力と浮力を受けて静止して おり,それらの力のつりあいの式を立てる。 また, 木片が受ける浮力の反作用として、水は木片から 力を受けている。 解説 0.0 (1) 木片が受ける力のつりあいか ら,浮力をfとすると,運動 f-eVg= 0 f=pVg (2) 木片の水中にある部分の体積をVwとする と浮力は, f = pVwg となる。 (1) から, PoVwg=pVg Vw=V Po 求める比率は, V-Vw V V-VA Po V Po-P Po 木片 水 (3) 水と容器を一体の ものとして考えると, その重力は (M+pVo)g, 浮力の 反作用はpVg で鉛直 下向きに受けている。 ◆発展問題 127 11 HVIS pVg N- (M+poVo)g-pVg=0 N = (M+pVo+eV)g (M+PV はかりから受ける垂直抗力をNとすると,こ らの力のつりあいから をする ■ 別解 (3) 木片, 水, 容器を一体のもの 130 して考えると、重力と垂直抗力Nのつりあい 大ら,N=(M+pVo+pV)g 車の 重無( 12 | 121 122 123

答えの意味がわかりません。なぜ押しのけている流体の体積がVではないのに、浮力の大きさがρVgとなるのですか？写真の(1)です。

浮力の反作用 発展例題 7 図のように,質量Mの容器をはかりの上に置き,体積Vの 水を入れて、体積Vの木片を静かに水に浮かせた。 水の密度を 木片の密度を ρ, 重力加速度の大きさをgとする。 Po, (1) 木片が受けている浮力の大きさを求めよ。 (2) 木片全体の体積Vに対する水面から出ている部分の体積 の比率を求めよ。 (3) 容器がはかりから受けている垂直抗力の大きさを求めよ。 針 木片は重力と浮力を受けて静止して おり、それらの力のつりあいの式を立てる。また, 木片が受ける浮力の反作用として,水は木片から 力を受けている。 解説 (1) 木片が受ける力のつりあいか ら, 浮力をfとすると、 f-pvg=0 f=pVg (2) 木片の水中にある部分の体積をVw とする と 浮力 f, f = po Vwg となる。 (1) から, PoVwg=pVg Vw=f-v Po 求める比率は, V-Vw V = V-e-V Po V = Po-P Po 木片 水 (3) 水と容器を一体の ものとして考えると, その重力は NH 発展問題 82 (M+poVo)g, 浮力の 反作用はpVgで鉛直 下向きに受けている。 はかりから受ける垂直抗力をNとすると, こ らの力のつりあいから N pVg N-(M+p.Vo)g-pVg= 0 N = (M+pVo+pV)g (M+poVo) (E) 49 別解 (3) 木片, 水, 容器を一体のもの して考えると,重力と垂直抗力Nのつりあい ら, N = (M+pVo+pV)g

物理の熱力学についてです （3）の気球でアルキメデスの浮力が働いているのですが、浮力の空気密度がバーナーに点火する前の温度での密度なのでしょうか

0.2S B 向のみ よい｡ 本の V To と TVのときで, シャルルの法則・ T Vo _ V ' V' = これから, T' To T' To 求める空気の密度を ρ'[kg/m²] とすると, m To VT (kg/m³)...2 To V.T' T= m p'=- =mx. V' (3) 気球は,風船部の空気を含んだ全体の重力,および風船部の浮力 垂直抗力を受け,地上からはなれる瞬間に垂直抗力が0となる。 風船 部内の温度がT〔K〕 のときの空気の密度をp[kg/m²] とすると, 式 ② p= -[kg/m³) 3 m To VOT = mV mV-MV₁ =一定の式を立てると V'= T〔K〕 Vo〔m²] から. 風船部の空気の質量は,(密度)×(体積)=pVであり,重力は pVg と なる。浮力は,アルキメデスの原理から,風船部の空気が押しのけな 外気の重さに等しく, oo Vg である (図)。 地上からはなれる瞬間に, (重 力)=(浮力) となるので, 式 ①, ③の値を用いて, Mg+pVg=pVg Mg+ ·② mTo 0 PorVg= m Vo Vg ●ここでは, 風船部内の 空気を直接考えるのでは なく、風船部内の空気と 同じ温度, 密度の一定量 の空気を考えている。 お風船部内の空気は 気と通じており, その 力は常に外気圧と等し ので、考えている空気 温度変化においても, 力が一定という条件を 用している。 ●式②のT'をTに置 換えてpが得られる poVg 0 pVg Mg

この問題の(1)なのですが、ρとρ0の違いがわからないです。わかる方教えていただきたいです。

FU 85浮力 密度が一様な物体を水(密度po [kg/m²]) に浮かべたところ, 物体の体 [m²] の3分の2が水面より下に沈んだ。 重力加速度の大きさをg [m/s'] とする。 (1) この物体の密度ρ [kg/m²] を求めよ。1人 (2) 力を加えて物体全体を水面より下に沈めたい。 必要な力の大きさf〔N〕 を求めよ。 例題 1893 Uk

(2)(3)がわからないです教えてください

5 質量 m[kg],密度p[kg/m²] の鉄球を軽い糸でつるし、つり 下げた状態で密度po [kg/m²] の液体の中に全体を沈めた。 このとき, 糸が鉄球を引く力の大きさ T [N] を以下の設問に従 って求めなさい。 また, この問いにおいては重力加速度の大きさ をg [m/s²] とする。 ( 12点) (1) 鉄球の体積V [m²] を求めよ。 (2) 鉄球にはたらく浮力の大きさ∫[N] を求めよ。 (3) 糸が引く力の大きさ T [N] を求めよ。 povg p=mr v V 313 T W- mg - moog ※問題は以上です。

（3）の解説で波線を引いているところがどのようにして求めたのかわからないです。 よろしくお願いします。

必修 基礎問 40 気体の熱サイクル ピストンのついたシリンダーに定積モル比熱が /3 2 Rの理想気体を一定量 ⑦ 〔mol] 入れ, その圧力 と体積Vを, 図に示すようにA→B→C→Aと 変化させる。ここで, B→Cは断熱変化で,状態 圧 力 3.0po Po 物理 B SINOT A 0 Vo C Vc 体 Cの温度は状態Bの温度の0.64倍となった。 状 (0 態Aの圧力および体積をDおよび Ⅴo状態Bの圧力を3.0 po としたとき, 以下の問いに po, Vo を用いて答えよ。ただし、R は気体定数である。 (1) A→Bの変化で気体に加えられた熱量 QAB を求めよ。 (2) B→Cの変化で気体がなした仕事 WBc を求めよ。 (3) C→Aの変化で気体がなした仕事 WCA を求めよ。 (4) A→B→C→Aのサイクルを熱機関と考えた場合に, 熱効率eを計算し て有効数字2桁で % で表せ。 (電通大)

下線部が分かりません。 気体の状態方程式から何故体積と絶対温度が比例関係だと分かるのですか？

発展例題17 VグラフとT-V グラフ ピストンのついたシリンダー内に、理想気体を閉じこめ、 外部と熱のやりとりをすることによって、図のように,圧力 と体積VをA→B→C→Aと変化させた。 B→Cの過程 は温度が一定であり, Aにおける絶対温度は T。 であった。1 次の各問に答えよ。 Do 指針 A→Bの過程は定積変化であり,圧 力と絶対温度は比例する。 B→Cの過程は等温変 化であり,体積は Vo から 3V に変化している。 C→Aの過程は定圧変化であり,体積と絶対温度 は比例する。 これらをもとにして, グラフを描く。 解説 (1) B, Cの温度をそれぞれ TB, Tc とする。 AとBとでボイル・シャルルの法 則の式を立てると, DoVo poVo To TB A 0 Vo 3V₁ V (1) B, Cにおける絶対温度はそれぞれいくらか。 (2) このサイクルにおける気体の絶対温度 T と体積Vとの関係をグラフに描け。 Th=3T B→Cの過程は等温変化なので, Tc=Tb=3T (2) 【AB】 定積変化であり,体積が V のま P↑ B 発展問題 158, 159 BRORD 3po1(0) ま絶対温度がT。 から 3丁。 に増加した。 【B→C】 等温変化であり, 絶対温度が3Tの まま体積が Vo から3V に増加した。 T B 【C→A】 定圧変 TA 化であり, 気体の 状態方程式 3To DV=nRTから, 体積Vと絶対温 度Tが比例して いることがわかる。 以上から, グラフ は図のようになる。 To 0 XL 8.8 $ 20 C A Vo 3Vo

こちらの問題についてです。答えは以下の通りなのですが、なぜ浮力を求める式が「Pvg」で、p＝水の密度であるのに、(1)は木片の密度を使っているのですか？？教えていただきたいです。

発展例題8 浮力の反作用 図のように、 質量Mの容器をはかりの上に置き, 体積 Vo の 水を入れて、 体積Vの木片を静かに水に浮かせた。 水の密度を P, 木片の密度を ρ, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 木片が受けている浮力の大きさを求めよ。 (2) 木片全体の体積Vに対する水面から出ている部分の体積 の比率を求めよ。 (3) 容器がはかりから受けている垂直抗力の大きさを求めよ。 木片 水 ◆発展問題 127

問85の（2）です ρVgって何を求めているんですか？ ρ0Vgは浮力である事は分かるんですが…

[N] を 83 KE きになるか 1.6 落ぎ!、底密積S を、そ さかぜとなるように水中に沈めた。大気圧を 水の密度を、重力加速度の大きさを」とする。 (1) 物体の上面が受ける圧なかと下面が受ける圧力 を求めよ。 物体の上面が受けるのと下面が受けるのの大きさの差を求めよ。 64 液体の圧力一様な太さのU字管に入れた水と油が図 の位置でつりあっている。 水と油の境界面から液面までの高さ はそれぞれ6.0cm 7.5cmである。 水の密度を1.0×10.kg/m² 6.0cm として,油の密度を求めよ。 HUF 85 浮力 密度が一様な物体を水(密度[kg/m²]) に浮かべたところ、 物体の体 積V[m]の3分の2が水面より下に沈んだ。 重力加速度の大きさをg[m/s] とする。 (1)この物体の密度p[kg/m²] を求めよ。 (2) 力を加えて物体全体を水面より下に沈めたい。 必要な力の大きさ / [N] を求めよ。 SR 18,93 36 浮力 質量 m[kg] 密度p [kg/m ] の物体を、ばね定数k [N/m] ばねの先端に取りつけ、密度po [kg/m²] の液体に完全に沈めたところ、

物理基礎です！⑶で、写真2枚めのW=ρ0Vgとなる理由がわかりません💦

62 浮力と力のつりあい 図1のように,密度 水面 8.0×102kg/m² 1辺0.10 mの立方体の形をし た物体を棒で押し, 水中に沈めて静止させた。 水 の密度を1.0×103kg/m² 重力加速度の大きさ を9.8m/s2 とし, 棒の太さは無視できるとする。 (1) 図1で物体が受ける浮力の大きさはいくらか。 図1で棒が物体を押す分の大きさはいくらか。 (3)棒で物体を押すのをやめたところ, 物体は上昇し, 図2のように、水面に浮かん だ状態で静止した。 水面より下の部分の物体の体積は、物体全体の体積の何%か。 ➡5 ヒント (3) 物体が受ける浮力の大きさは,物体が排除した部分の水の重さに等しい。 物体 698 116 図 2