qG9KB

湖に木片が浮いていて、その体積の\(\large{\frac{1}{5}}\)が水面上に出ていた。そこへ小鳥が飛んで来て止まったところ、ちょうど木片全体が水中にかった。木片の体積を 1000cm3 とすると、小鳥の質量は何kgか。ただし、水の密度を 1000kg/m3 とする。

#センター07追試

\(\large{\frac{1}{5}}\)が水面上に出ているときの浮力

  (ρVg) = 1000[kg/m3] × \(\large{\frac{4}{5}}\)×1000×10-6[m3] × g

であり、これが木片の重さとつり合っているのだから、これが木片の重さです。

木片全体が水中に浸かったときの浮力は

  (ρVg) = 1000[kg/m3] × \(\large{\frac{5}{5}}\)×1000×10-6[m3] × g

であり、これが木片の重さ+小鳥の重さとつり合っているのだから、これが木片の重さ+小鳥の重さです。

よって、

  小鳥の重さ = 木片の重さ+小鳥の重さ - 木片の重さ

        = 1000[kg/m3] × \(\large{\frac{1}{5}}\)×1000×10-6[m3] × g

        = \(\large{\frac{1}{5}}\) × 106 × 10-6 [kg] × g

        = 0.2 [kg] × g

答え 0.2 kg

 

新たに排除した流体の重さが、新たに載せた物体の重さです。慣れてくると暗算ですぐに答えを導き出せます。