圧力の問題:500gの物体の底面積を求める方法

物理学

中学2年生の理科の問題で、圧力に関する基本的な計算を学ぶことができます。ここでは、500gの物体がゆかに置かれているときの圧力が2500Paであるという情報をもとに、その物体の底面積を求める方法を解説します。

圧力の計算式

圧力は、物体が面に与える力の大きさを示します。圧力の計算式は次のようになります。

圧力 (P) = 力 (F) / 面積 (A)

ここで、力は物体の重さ、面積は物体が接触している面の面積です。この式を使って、面積を求めることができます。

与えられた情報を整理する

問題で与えられている情報を整理します。

  • 圧力 (P) = 2500 Pa (パスカル)
  • 物体の重さ = 500g (これをニュートンに変換する必要があります)

物体の重さをニュートンに変換するためには、重さ(g)を9.8で割ります。すなわち、500gの物体の重さは以下のように計算できます。

F = 500g × 9.8 m/s² = 4.9 N

面積を求める

圧力の計算式に重さと圧力を代入して、面積を求めます。

A = F / P = 4.9 N / 2500 Pa

計算すると、面積は以下のようになります。

A = 0.00196 m² = 19.6 cm²

まとめ

500gの物体が2500Paの圧力を与える場合、その物体の底面積は約19.6cm²であることがわかります。このような計算を通じて、圧力がどのように計算されるか、そして面積との関係を理解することができます。圧力は、物体の重さと接触面積に依存する重要な物理的概念です。

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