A 回答 (4件)
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No.4
- 回答日時:
圧力というのは、単位面積(今は1m^2)当たりどれだけの力を受けているかということを表しています。
したがって、スポンジに加えられる力の大きさ(今は直方体の重さ)を、スポンジに置いた時の直方体の底面積で割れば得られることになります。
それでは・・・、
まず直方体がスポンジを押す力の大きさを求めてみます。
これは、直方体に働く重力の大きさと同じです。質量100(g)の物体に働く重力の大きさを1(N)とすると、直方体に働く重力の大きさは 2(N)です。
直方体の底面積は 0.4×0.5=0.2(m^2)ですから、
圧力は 2/0.2=10(N/m^2)
となります。N/m^2 をPa(パスカル)と書き換えることになっていますから、求める圧力は 10(Pa) となります。
例えば、直方体の置き方を変えて、底面積が 0.5×0.2=0.1(m^2) となるようにおいたとすると、圧力は 2/0.1=20(Pa) となり、先の場合の2倍になります。これは、直方体は同じなので重さは当然変化しませんが、半分の面積の部分に働くので、圧力は2倍になります。
以上が、中学生風の答え方でしょうね。
働く重力の大きさは 質量×重力加速度の大きさ というのが正式です。
重力加速度の大きさは、地球上の位置によって異なりますが、通常は9.8(m/s^2)という値を用います。現在、国際的に用いる単位はSI単位系と呼ばれるもので、質量はkgを用いることになっています。従って、直方体に働く重力の大きさ(簡単に言えば、直方体の重さのことですが)は 0.200×9.8=1.96(N) ということになるのです。ところが、このサイトでもよく質問に出てくる「有効数字」という問題から、今は少数第2位を、場合によっては少数第1位を四捨五入します。すなわち、2.0(N) か 2(N)となるわけです。そこで、中学段階では、「100(g)の物体に働く重力の大きさを1(N)とする。」として考えることになります。
No.3
- 回答日時:
解き方は別にして、その問題は写し間違えてはいませんか?
たて0.4m、よこ0.5m、高さ0.2mの大きさで質量がたったの200gというのは、
計算用の作り物の問題だとしても、非現実的ですね。
No.2
- 回答日時:
200gの直方体がスポンジに乗っています。
この直方体はスポンジを押しています。
直方体がスポンジを押している面積はいくらでしょうか?(平方メートル)
200gの物体がスポンジを押しています。
200gの物体が押す力はいくらでしょうか?(ニュートン)
圧力(パスカル)=力(ニュートン)÷面積(平方メートル)
参考URL:http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/aturyoku2.html
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