【質問】中学(理科):水圧の問題で、円筒形の筒の中の底に板を敷き、そこにおもりを乗せるものがありますよね?深いところから浅いところへ上げていくと、いずれ板がはずれるという問題です。どのように考えたらいいでしょうか。

〔質問〕
水圧の問題で、円筒形の筒の中の底に板を敷き、そこにおもりを乗せるものがありますよね?深いところから浅いところへ上げていくと、いずれ板がはずれるという問題です。どのように考えたらいいでしょうか。
〔回答〕
「板にかかる水圧の大きさ」と「おもりかかる重力の大きさ」がつり合ったときに板がはずれます。
深いところから浅いところへ動かす場合、どんどん水圧の大きさは小さくなるので、
「〔重力〕=〔水圧〕となるところ」を探しましょう。
〔詳細〕
まず、覚えておいてほしいのが、
「深さが1cm深くなるごとに、100Paずつ水圧が大きくなる」ということです。
(こちらは公式のように覚えてしまった方が楽だと思います)

深いところから、上の浅い方へ動かしたとき、「水圧はどんどん小さくなって」いきます。
それが、水面から10cmのところで円筒の床がはずれたとします。
〔この深さでの水圧〕と、〔おもりによって押される円筒の底から水に対する圧力〕が等しくなったということです。
〔おもりによって押される円筒の底から水に対する圧力〕は、おもりにかかる重力によるものです。
(ざっくり言うと、重力の大きさとつり合ったときに底がはずれる感じになります)

水圧とおもり

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

 
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