浮力の計算《公式と解き方》|中学受験

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浮力(ふりょく)の問題を解くときに重要なポイント

浮力(ふりょく)の問題を解くときに重要なポイント

浮力(ふりょく)の問題を解くときに重要なポイント

浮力の問題の基本と要点(ポイント)について紹介していきます。 基本をしっかり覚えておけば応用問題も解いていくことが出来ますので、基礎の部分をしっかり頭に入れておきましょう。 どんな問題も同じですが、基本をしっかり理解することで応用問題も臨機応変に対応することができるようになります。

浮力の公式

浮力について理解しておかなければいけない重要なポイントは次の2つです。

1、浮力 = 物体の重さ – 水に入れたときの物体の重さ

2、浮力 = 物体 の [ 水中の体積 ]

浮力を理解するポイント

浮力とは:物体が『おしのけた』液体の重さのこと。

『おしのけた』とは、物体が液体に《つかっている部分》《沈んでいる部分》のことで、いま物体がつかっている部分には、もともと液体があって、それを物体がおしのけたことになります。もともとあったのに、物体におしのけられた液体の重さが浮力です。







実際に浮力の問題を解いてみよう

例題1:重さ50g、体積80立方cmの物体を水に入れたところ、物体は水に浮かびました。

(1)物体にはたらいている浮力は何gですか。
(2)物体の、水中に沈んでいる部分の体積は何立方cmですか。
(3)物体の上に何g以上のおもりをのせると、物体は完全に水に沈みますか。


(1)

ものが水に浮いているとき、なぜものが浮くかというと、下向きにものを引っぱる重力(重さ)の大きさと、上向きにものを支えている浮力の大きさが等しいから、ものは浮いているのです。

物体が水に浮いている時、なぜ物体が浮くかというと、下向きの力:重さ と 上向きの力:浮力 の大きさが等しいから、物体は浮くのです。

重要ポイント:重さ = 浮力

なので、重さ50gの物体が浮いているときに、物体に働いている浮力は50gです。

(2)

浮力物体 の [ 水中の体積 ]公式を使います。
浮力が50gだったので、木片の、水に沈んだ部分の体積も50立方cmです。

(3)

浮力 = 物体 の [ 水中の体積 ]公式から、

体積が80立方cmの物体を完全に水中に沈めると、80gの浮力が働きます。

この80gの浮力にさからって物体を完全に水に沈めるには、80g以上の重さが必要です。

物体の重さが50gなので、重さを80gにするには、

物体が完全に沈むために必要な重さ:80g

物体の重さ:50g

80 – 50 = 30g

あと30g以上の重さが必要です。

まとめ

「物体の体積」「物体の重さ」「液体の体積」「液体の重さ」「おしのけた」「おしのけられた」

これらの関係をしっかり整理して浮力を理解しましょう。