【理科】物理分野から水圧・浮力の原理

静岡市葵区・駿河区で塾をお探しの皆さん。こんにちは!

思考力学習・ミス防止を徹底指導。集団指導の学習塾WINGSです。

近隣の葵小・横内小・安東小・安西小・伝馬町小、城内中・静岡東中・安東中の方々にお世話になっております。

各学校ごとに理科の習う順番が異なっておりますね...

例えば3年生でいえば城内中は生物から始まり今は化学分野。次は物理分野に入る予定です。

一方で東中は物理分野から始まり今は生物の内容を学習しております。

集団塾なのでどちらかに合わせないといけないのがやりにくいところですよね...

本日は物理分野の浮力を解説しますので、城内中の方は予習東中の方は復習という形でご覧いただけたら幸いです。

そもそも浮力って?

物理は自然現象なので、浮力は身の周りでも感じることができます。

例えば、お風呂やプールなどで自分の体が軽く感じたことはありませんか?

※ないという方は本日感じるまでお風呂に入り続けてください!必ず軽く感じるはずです!

と冗談はさておき、実はこの水中で軽くなる現象こそが浮力と言っても過言ではないのです。

ではなぜ水中だとものが軽くなるのか?それは水圧の仕組みを理解すれば一発です!

水圧の仕組み

水圧とは水による圧力、水が物体を押す力のことで、

①水中のあらゆる方向に垂直にはたらく

②深いところほど水圧が大きい

この2点が重要です。例えば直方体の箱を水中に沈めたとしましょう。

この箱には上下左右全ての面に対して垂直に水圧がはたらきます。

そして深いところほどこの水圧が大きくなるので上側の面よりも下側の面に対する水圧の方が大きくなります。

この水圧の差を浮力と言い下から押し上げられるような力がはたらくことになります。

だから軽くなるんですね!

またこの浮力は水中であれば深さに関係なく一定です。

結局上からの水圧と下からの水圧の差は変わりませんから。

また、左右に関しては深さが等しいので水圧によって特別な力がはたらくことはありません。

具体的な問題で解き方を確認!

さて実際問題では次のように問われます。

『おもりをばねばかりにつるしたところ、1,5Nの目盛りを示しました。次にビーカーの水の中に沈めたところばねばかりは0,6Nの目盛りを示しました。浮力の大きさは何Nでしょうか。』

難しく考えないでくださいね!

空気中では1,5Nの重さだったおもりが、水中で0,6Nと軽くなっています。

1,5-0,6=0,9Nの浮力がはたらいているから軽くなったんですよね?

はい。解けました。これだけです。使ったのは引き算だけです!

最後に

自然現象を理解していれば、物理分野は非常に簡単です!

ただ計算があるという理由だけで物理に苦手意識を持っている生徒さんは非常に多いです。

WINGSでは、計算問題が含まれていても基本知識だけで解けるようしっかり指導いたします。

7月の通常授業、および8月の夏期講習で中3物理内容を全て指導いたします。

未習の方は予習で、既習内容という方は復習で是非体験から受講してみてください。

アルキメデスの原理についてはここ最近注目されていないので省略いたします。

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