中学理科1年　色々な力の世界２　2力の働き　確認問題２　解答

中学理科1年　色々な力の世界２　2力の働き　確認問題２　解答

　圧力

　図1のように辺の長さが5cm、10cm、20cmで、30N(ニュートン)の重力がかかる直方体を水平な床の上に乗せました。これについて、次の問いに答えて下さい。

（１）図1の直方体を、床に接する面を次のように変えて置きました。床の面に働く圧力が大きいものから順に書いて下さい。

　　　答え　[ア→ウ→イ]

　　　・圧力は面に接する面積に反比例しますから、

　　　　アの底面積は、5(cm)×10(cm)＝50(㎠)
　　　　イの底面積は、10(cm)×20(cm)＝200(㎠)
　　　　ウの底面積は、5(cm)×20(cm)＝100(㎠)
　　　
　　　　　になります。ただし、圧力をもとめる計算をするときは?にしますから。

　　　ア50(㎠)＝0.5（?）
　　　イ200(㎠)＝２（?）
　　　ウ100(㎠)＝１（?）

　　　　　圧力は面に接する面積に反比例しますから、面積の小さいものから順に並べます。

　　　　　0.5（?）→1（?）→2（?）になります。

（２）0.5（?）→1（?）→2（?）のとき、床の面に働く圧力を、大きいものから順に、最も簡単な整数の比で答えて下さい。

　　　答え　[４：２：１]

　　　・0.5（?）→1（?）→2（?）ですから、全体に2をカケます。

　　　　0.5（?）×2→1（?）×2→2（?）×2

　　　　１→２→４になります、圧力は面に接する面積に反比例しますから順序を逆にします。

　　　　４：２：１になります。

（３）0.5（?）→1（?）→2（?）のとき、最も圧力が大きくなるときは、何Pa(パスカル)になりますか？

　　　答え　[6000]Pa(パスカル)

　　　・圧力が最も大きくなるアのとき、底面Qの面積は、0.05（N）×0.1(m)＝0.005(?)になります。

　　　　圧力をもとめる式は、

　　　　○　圧力（Pa）パスカル＝面を垂直に押す力（N）÷力が働く面積(?)

　　　　　　　30（N）÷0.005(?)＝6000（Pa）になります。

（４）図1の直方体の上に、図２のように金属の塊を乗せると、直方体が床に及ぼす圧力が3倍の大きさになりました。上に乗せた金属には、何N(ニュートン)の重力がかかっていると考えられますか?

　　　答え　｢60]N(ニュートン)

　　　・圧力が3倍になるには、物体全体にかかる重力が3倍になればいいのですから、金属にかかる重力は、直方体にかかる重力の2倍になります。

　　　　式に表すと、

　　　　6000（Pa）×3＝χ（N）÷0.005(?)

　　　　18000（Pa）＝χ（N）÷0.005(?)

　　　　χ（N）＝18000（Pa）×0.005

　　　　　　　　＝90

　　　　　　3倍になると、面を垂直に押す力（N）は90N(ニュートン)になります。もとの30Nを除けば、上に乗せた金属にかかる重力がわかります。

　　　　　90（N）−30（N）＝60（N）