グノーブル　小６　テーマ12　力学（浮力）について

 

■ 基礎問題（1番～11番）

• 基礎の1番： 密度の基本公式（質量÷体積）の計算に慣れ、重さと浮力の大小による浮き沈みの条件を正しく判断する。

• 基礎の2番： 水中では「沈んだ体積＝浮力」となる基本を掴み、てこのつり合い（モーメント）を組み合わせた計算をマスターする。

• 基礎の3番： 物体が浮いて静止するときは「重さ＝浮力」となる原則を理解し、おもりを乗せたときの全体のつり合いを計算する。

• 基礎の4番： 密度による浮き沈みの判定と、氷が融解しても質量が変わらず水面が変化しない性質を理解する。

• 基礎の5番： 物体をすべて水に沈めたとき、上から押さえる力は「浮力－重さ」で求められることを力のつり合いから導く。

• 基礎の6番： ばねばかりと台ばかりの連動では、浮力の分だけばねが軽くなり、台ばかりが重くなる関係性を意識する。

• 基礎の7番： 水以外の液体（アルコールなど）では、公式「沈んだ体積×液体の密度＝浮力」を使って正確に計算する。

• 基礎の8番： 外力が加わらない状態でのてこのつり合いにおいて、支点からの距離と物体の重さの反比例関係を整理する。

• 基礎の9番： 物体が沈むにつれて変化するメスシリンダーの体積と、ばねばかり・台ばかりの目盛りの連動をグラフのように追う。

• 基礎の10番： 物体の沈没や浮遊の基本状態において、押しのけた水の量と受ける浮力が常に一致することを再確認する。

• 基礎の11番： アルコール中での浮力計算を通じ、物体の密度が液体の密度より小さいと浮くという基本原則を学ぶ。

 

■ 応用問題（1番～3番、6番～15番）

• 応用の1番： 実験器具の適切な選択と、質量と体積のグラフにおいて「原点を通る直線上にあるものは同じ物質（同じ密度）」という規則性を見つける。

• 応用の2番： グラフから水の密度の線を基準に引き、各物質の密度の大小や比重（水との密度の比）を正確に読み取る。

• 応用の3番： 木片におもりを乗せたときと降ろしたときの沈み込み深さの変化から、木片自体の質量や液中にある長さを計算する。

• 応用の6番： 2つの物体を吊り下げて部分的に沈めたとき、それぞれの物体にかかる浮力と糸の張力の変化を個別に分解して考える。

• 応用の7番： 水中の鉄球が受ける浮力計算と、氷の質量・体積の基本関係から水面上に突き出る長さを算出する。

• 応用の8番： 氷の質量と融解前の体積から氷の密度を求め、海水中での氷山の水面上に出る体積の割合を計算する。

• 応用の9番： 物体が砂糖水に浮く条件と、固体の物体が溶けて液体になったときの体積変化から水面の上昇を考える。

• 応用の10番： 液体中で静止する物体の浮力と重さのつり合い、部分的に沈めたときのばねばかり・台ばかりの目盛りの連動を計算する。

• 応用の11番： アルコール中での浮力計算を通じ、物体の密度が液体の密度より小さいと浮くという基本原則を学ぶ。

• 応用の12番： 油の中での円柱の浮力から液体の密度を求め、さらに水に沈めたときの目盛りや水面の上昇を計算する。

• 応用の13番： おもりを水に沈めたとき、ばねばかりの減少分から浮力を求め、台ばかりの目盛りの変化を連動させる。

• 応用の14番： 両端に蓋をした円筒が水面に浮くときの体積と、すべて押し込んだときの台ばかりの目盛り、およびバネの伸び縮みによる位置変化を追う難問。

• 応用の15番： 直方体を水面に浮かべたとき、一部が露出した状態での浮力・体積の関係と、溶けたあとの液面の変化、および複数物質を入れたときのつり合い。

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