中学受験理科「とじこめられた空気と水」押し縮めることができるのは?

とじこめられた空気と水 アイキャッチ理科

空気と水に関する問題です。とじこめられた空気や水に力を加えるとどうなるのでしょうか。

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「とじこめられた空気と水」基本問題

:下の図AとBのように、筒の中に空気と水をとじこめ、矢印の向きに後玉を勢いよく押し込んだ。これについて、以下の各問いに答えよ。

とじこめられた空気と水1

(1)前玉が勢いよく飛び出すのは、AとBのどちらか。

(2)次の文は、とじこめられた空気と水について説明したものである。文中の( )に、適する語を書き入れよ。

とじこめられた空気と水で、押し縮めることができるのは( ➀ )である。➀を押し縮めると、( ➁ )力が大きくなり前玉が勢いよく飛び出す。この性質を利用したものに、しょうげきを和らげるための自転車の( ③ )などがある。

【問題DL】とじこめられた空気と水

とじこめられた空気を押し縮める

とじこめられた空気に力を加え押し込むと、押し縮めることができます押し縮められた空気には、反発する力が生まれ、押し縮める力が大きければ大きいほど反発する力が大きくなります。

下の図のように、空気をとじこめ後玉を強く押し込むと、空気が押し縮められ、反発する力が生じます。この力で前玉が押され、勢いよく飛び出します。空気を強く押し込めば押し込むほど、反発する力が大きくなり、前玉が遠くまで飛んでいくようになります。

とじこめられた空気と水2

とじこめられた水を押し縮める

とじこめられた水に力を加え押し込んでも、水を押し縮めることはできません押し縮めることができないので、反発する力も利用することができません。

下の図のように、水をとじこめて後玉を押し込んでも、水が押し縮められないので反発する力を利用できません。前玉はすぐに下に落ちてしまいます。

とじこめられた空気と水3

下の図のように、小さな穴を開けておくと、押す力がそのまま筒の壁を押し、押す力を受けた水が飛び出します。

とじこめられた空気と水4

飛び出す水の勢いを強くするためには、次の方法があります。

  • 筒をより太くする。
  • 穴をより小さくする。
  • 押し込む力をより強くする。

「とじこめられた空気と水」基本問題 解答


(1)
押し縮めることができるのは空気です。

(2)➀空気 ➁反発 ③タイヤ
押し縮められた空気には反発力がはたらきます。この性質を利用したものに自転車のタイヤや自動車のエアバッグ、自転車の空気入れ、霧吹きなどがあります。

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