画像の問題について質問します ⑴について、補足の図のようになるのではないかと思うのですが、それだとバ

画像の問題について質問します
⑴について、補足の図のようになるのではないかと思うのですが、それだとバネが自然長である意味がわかりません…
ご解説よろしくお願いします

質問者からの補足コメント

• 考えたシリンダーの図です、よろしくお願いします

  
    補足日時：2018/01/29 20:46

No.1 回答者： rnakamra 回答日時： 2018/01/29 21:17

間違いが二つ。

1.上下の面が液体から受ける力の式でPoにSがかけられていない。

2.シリンダの重量を無視している。(ピストンと気体は無視できるとしているがシリンダについては書いていない)
次の問題でシリンダの質量Mが書いてありますね。

特に2.が抜けているのが大きい。
この問題は、この状態でシリンダにかかる浮力がシリンダの重量とつりあっているのです。

この回答へのお礼

すみません、本当ですね、失礼しました、
答えはP=ρg(d+h)+P0
なのですが、どうやって出すのでしょうか？
よろしければ引き続きお願いします

お礼日時：2018/01/29 22:05

No.2 ベストアンサー 回答者： rnakamra 回答日時： 2018/01/30 10:49

シリンダの上面はシリンダ自体に支えられているため液が上から押す力と気体が下から押す力が釣り合う必要はありません。

ピストンはバネからもシリンダからも力を受けていないため、液が上に押す力と気体が下に押す力は釣り合っていなければなりません。

ピストンにかかる力のつり合いから
PS=ρ(d+h)Sg+PoS
が得られます。

この回答へのお礼

なるほど、上面のことを考えてしまっていました
ありがとうございました！よくわかりました

お礼日時：2018/01/31 21:58

No.3 回答者： syotao 回答日時： 2018/01/31 18:00

シリンダーの中のピストンの力のつり合いを考えると

ピストンに作用する力は下からの液体の圧力、上からの気体の圧力、下向きの重力ですが
（バネの力は自然長なので0）
問題の条件にピストンはその質量を無視するとあるので重力も無視します。
なので気体の圧力は液体のそのピストンの位置での圧力に等しくなります。

この回答へのお礼

ありがとうございます！
よくわかりました！！

お礼日時：2018/01/31 21:58