消防設備士 甲種第2類 消防関係法令・基礎知識 練習問題 第46問: 重さ49 N、体積0.003 m³の部品をばねばかりにつるし、水中に完全に沈めて静止させた。部品は容器に触れていない。水の密度を1,000 kg/m³、重力加速
消防関係法令・基礎知識
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第46問
重さ49 N、体積0.003 m³の部品をばねばかりにつるし、水中に完全に沈めて静止させた。部品は容器に触れていない。水の密度を1,000 kg/m³、重力加速度を9.8 m/s²とするとき、ばねばかりの読みはいくらか。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 1. 19.6 N
水中の物体には、押しのけた水の重さに等しい浮力が上向きに働く(アルキメデスの原理)。浮力は1,000×9.8×0.003=29.4 Nで、ばねばかりの読みは49−29.4=19.6 Nとなる。
肢2の29.4 Nは浮力そのもので、ばねばかりが支える力ではない。肢3の78.4 Nは浮力を重さに加えたもので、浮力の向きを逆にしている。
肢4の46.0 Nは浮力を1,000×0.003=3 Nとし、重力加速度を掛け忘れた値である。
関連キーワード: 浮力・アルキメデスの原理・ばねばかり・密度
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