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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