理科 スポンジの凹みと圧力

圧力の問題で求め方を確認しよう

スポンジの凹みの問題が出やすい！

例題）

上の図のように，2.4ｋｇの直方体をスポンジの上に置いて圧力を調べた。次の問いに答えよう。

ただし，100ｇの物体にはたらく重力の大きさを１Ｎとする。

（１）この直方体は何Nか。

（２）面Ｂを下にしたとき，スポンジに加わる圧力の大きさは何Ｐａか。

（３）スポンジの凹みが最も大きいのは，Ａ～Ｃのどの面を下にしたときだろうか。

ヒントや考え方）

（１）１Nは100gです。今回は2.4ｋｇ＝２４００ｇだから・・・

（２）Paはパスカルという圧力の単位です。

圧力（Pa）＝面にかかる力の大きさ（N）　÷　面にはたらく面積（ｍ²）

で求められます。

単位に注意してください。

特に面積の単位変換ミスで間違えるパターンが多い！

(パスカルという単位が何なのかわからない・・・というパターンもありますが)

（３）いきなりここから解くこともできます。

力の大きさが同じ場合，面が小さいほど圧力が大きいです。

例えば，相手を手で押すより，針でプスッと刺した方が痛いよね！針が面積が小さいからね！

オンライン授業で一緒に学ぼう

実際に生徒さんと授業したときの録画です。一緒に授業を受けてみてください。

答えと解説

（１）２４N

（２）２００Pa

（３）面A

（１）　１Nは１００ｇだから，2.ｋｇ＝２４００ｇ

２４００ｇ÷１００＝２４Ｎです。

（２）面Ｂは，30ｃｍ × 40ｃｍで求められますが・・・ちょっと注意してください。

圧力の単位のパスカル（Pa）は，面積はｍ²で求めないといけません。

0.3ｍ × 0.4ｍ ＝0.12ｍ²

または，30ｃｍ × 40ｃｍ ÷100 ÷100 ＝0.12ｍ²と出してください。

どちらもｃｍからｍに直さなくてはならないので，÷100は2回必要です。

面Ｂの圧力（Pa）＝２４N ÷ 0.12ｍ²＝ 200Ｐａ

になります。

（３）一番面積が小さそうなところ，面Ａかな。

これでもOK。

ちゃんとやるなら，

画像のように，各面の面積を求めてみてください。

面Ａが一番面積が小さくなります。

面Ａの面積＝ 0.2ｍ × 0.3ｍ ＝0.06ｍ²

面Ａの圧力＝ ２４N ÷ 0.06 ＝400Pa　　

一番圧力が大きいね！

面Ｂの面積＝ 0.3ｍ × 0.4ｍ ＝0.12ｍ²

面Ｂの圧力＝ ２４N ÷ 0.12 ＝200Pa

面Ｃの面積＝ 0.2ｍ × 0.4ｍ ＝0.08ｍ²

面Ｃの圧力＝ ２４N ÷ 0.08 ＝300Pa

圧力の問題はテストに出やすい！

圧力の問題って，けっこう単位が忘れやすいのか，

実力テストでも入試等でも出やすい部類と言えます。

ほかにも覚えることが多いですからね！

そんなときは，またこのページに戻って焦らずゆっくり取り戻していきましょう。

繰り返すことで，より定着しますよ！