浮力は体積に比例?浮力と重力との関係から物体の浮き沈みを考える

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みみずく先生のプロ家庭教師&ライター奮闘記

浮力と物体の重さとの関係を理解できたところで、定期試験などに頻出の計算問題にチャレンジしましょう。

浮力の計算問題にチャレンジ

典型的な浮力の計算問題を解いてみてください。

下の図のように、体積100cm3の木片を水の中に入れたら浮かびました。このとき、木片の水中の部分の体積は80cm3でした。次の問いに答えなさい。

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(1)木片にはたらく浮力の大きさは何Nですか。

(2)この木片の質量は何gですか。

(3)この木片の密度は何g/cm3ですか。

(1)は、水の中に入っている部分の体積だけを考えて浮力を求めます。問題文中に「水中の部分の体積は80cm3」とあるので、前ページで求めた公式“浮力(N)=体積(cm3)×0.01”に体積を代入して、0.8Nが答です。

(2)は、浮力と木片の重さがつり合っていると考えます。つまり、“浮力=木片の重さ”なので、0.8N=80gより80gが質量です(特別な指定が無い限り、「重さ」と「質量」は同じ数値で大丈夫です)。

(3)は、密度の公式から考えます。“密度(g/cm3)=質量(g)÷体積(cm3)”です。(2)より木片の質量は80gで、問題文より木片の体積は100cm3です。したがって、密度は、80g÷100cm3=0.8g/cm3です。

浮力の計算問題は簡単

浮力の計算問題は中学受験理科でも頻出です。小学生でも理解できるレベルなんですね。

「浮力の計算が苦手」という中学生は、その思い込みを捨てて、じっくり問題と向き合ってみてください。理屈が分かればとても簡単に計算できますよ!!

トップ画像=Pixabay

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