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福島民報力だめし(2016理科10) ~力・圧力~

 2016-07-09
理科の10回目は、力・圧力です。
前半は語句の問題なので省略し、後半の計算問題を解説します。

【3】直方体をつかった圧力の問題


(1)物体の質量2100gをニュートン(N)になおします。
1N=100gなので、2100÷100=21(N)

(2)cm2をm2であらわします。一辺の長さをmになおしてから計算したほうが楽だと思います。
0.07×0.04=0.0028(m2)

(3)圧力(Pa)=面を垂直に押す力(N)/力のはたらく面の面積(m2)の公式に値を代入して求めます。
21÷0.0028=210000÷28=7500(Pa)

(4)(3)のように圧力をもう一度計算して求めてもよいのですが、圧力(Pa)と面積(m2)は反比例の関係にあることを利用したほうが簡単です。
10cm、4cmの面の面積40cm2は28cm2の10/7倍なので、圧力は7/10倍、すなわち0.7倍となります。

【4】水圧・浮力に関する問題



(1)底面積100cm×100cm、深さ20cmの水の重さを求めます。
水の体積は100×100×20=200000cm3
水の密度が1g=1cm3より200000g
1N=100gなので、200000÷100=2000(N)となります。

(2)水圧は水深1mで10000Paなので、下面の水深が120cm=1.2mということから、10000×1.2=12000(Pa)となります。
別の求め方として、(1)のように底面積100cm×100cm,深さ120cmの水の重さを求めて圧力を計算します。
12000(N)÷1(m2)=12000(Pa)となります。

(3)上面を押す力の大きさは(1)より2000(N)、下面を押す力の大きさは下面の面積が1m2より12000(N)。
この差が浮力となるので、12000-2000=10000(N)となります。

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