浮力の計算の応用問題に挑戦しましょう。今まで学習した内容を思い出しながら解いてください。
「浮力」応用問題
Ｑ：下の図のように、重さ100ｇのビーカーに油を200g入れ、体積150cm³、重さ80ｇの物体Aを静かに入れた。物体Aが完全に油の中に沈むように、物体Aの上に分銅をのせ、図の状態で静止させた。これについて、以下の各問いに答えよ。ただし、油は１cm³で0.8ｇであるものとする。
（1）物体Aの上にのせた分銅は何gか。
（2）台はかりは何gを示すか。
浮力のポイント
浮力の問題を解くときに、考えておきたいポイントをまとめます。
❶液体の中に入れると、浮力の分だけ軽くなる。
❷浮力は押しのけた液体の重さと同じになる。
❸物体が静止しているとき、物体の重さと浮力が等しくなっている。
❹台はかりの示す値は、浮力の分だけ大きくなる。
以上の４点に注目して、浮力の問題を解いてください。
「浮力」応用問題 解答
まずは、物体にはたらく浮力の大きさを求めましょう。物体が完全に油に沈んでいるので、物体が押しのけた油の重さがわかれば浮力の大きさが求まります。
油の中にある物体の体積は150cm³なので、物体により油が150cm³押しのけられました。油は１cm³で0.8g（密度0.8g/cm³）なので、押しのけられた油の重さは、
0.8✕150＝120gだとわかります。
物体が押しのけた液体の重さ＝浮力なので、
浮力の大きさは120g
次は、物体にはたらく力のつり合いを考えましょう。下の図のように、物体には重さ80gが下向きに、浮力120gが上向きにはたらいています。したがって、分銅の重さは、
120ー80＝40gだとわかります。
最後に、台はかりが示す値を求めます。台はかりの上にある重さを合計します。
台はかりの上には、ビーカー100g、物体Ａ80g、油200g、分銅40gが乗っているので、
100＋80＋200＋40＝420
台はかりは420gを示します。
Ａ（1）40g （2）420g
今回は、液体が水ではなく油になっていました。この場合は、１cm³で１gにならないことに注意が必要ですね。
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