問4 次の文中の ア ウ にあてはまる数値の組合せとして正しいものはどれか。下 …
問1 ~問4 に答えよ。
問4 次の文中の ア ウ にあてはまる数値の組合せとして正しいものはどれか。下 の1 ~5 のうちから一つ選べ。
図のような,3 辺の長さが1 m,2 m,3 m で重さが180 N の直方体を水平面上に置く。 水平面が受ける圧力は,図中のA の面を下にすると ア Pa,B の面を下にすると イ Pa,C の面を下にすると ウ Pa である。 3 m 2 m 1 m
- 1 ア:30 イ:60 ウ:60最も面積の小さい面を下にしたときの圧力は90 Paで、60 Paにはなりません。
- 2 ア:30 イ:60 ウ:90面積6、3、2平方メートルに対して、それぞれ30、60、90 Paとなります。
- 3 ア:30 イ:90 ウ:90面積3平方メートルの面では180÷3で60 Paとなり、90 Paにはなりません。
- 4 ア:60 イ:60 ウ:90面積が最も大きい面を下にしたときの圧力は30 Paです。
- 5 ア:60 イ:90 ウ:60面積が小さい面ほど圧力は大きくなるので、この並びは逆になっています。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は2です。圧力は面を垂直に押す力を、力がはたらく面積で割って求めます。直方体の重さは180 Nで変わらないので、下にした面の面積が大きいほど圧力は小さくなります。面積6平方メートルの面では180÷6で30 Pa、3平方メートルの面では180÷3で60 Pa、2平方メートルの面では180÷2で90 Paとなります。同じ物体でも置き方で圧力が変わる点を押さえておきましょう。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00001.htm)を加工して作成