中学受験の理科 浮力・重さ・体積を確認する問題演習と解説【1】

この演習問題は、かならず「浮力の基本（⇒ 中学受験の理科 浮力～頭を整理するため最初にするべき事とは！）」の学習を終えてから取りくんでください。

【問題】

(1) 図1で示すように、体積200cm³の物体Aを水に浮かべると、水面下の体積は120cm³となりました。物体Aの重さは、何gですか？

(2) 図2で示すように、重さ100g・体積300cm³の物体Cの上に物体Bをのせると、物体Cは完全に水につかりました。物体Bの重さは何gですか？

解答と解説

【解答】

① 120g

② 200g

【解説】

浮力の問題を解く前に、次の2点を10秒以内で言えるかどうか確認してください。そうでなければ、本番の試験で合格点を取ることはできません。

• 浮力とは、物体がおしのけた液体の重さ。
• おしのけたとは、物体がつかっている部分。

さらに、浮力の問題は「力のつりあい」を問うものです。必ず物体にはたらく力をすべて図に記入してから、つりあいを考えてください。

(1) 物体Aにはたらく力（物体Aの重さ、浮力）を、下図に示しました。

• 物体Aの重さ：下向き
• 浮力：上向き

上向きの力（浮力）と下向きの力（物体Aの重さ）が等しいとき、おもりにはたらく力はつりあいます。

浮力の大きさを考えてみましょう。「浮力とは、物体がおしのけた液体の重さ」なので、物体Aにはたらく浮力は「物体Aがおしのけた水の重さ」。「おしのけたとは、物体がつかっている部分」であり、物体Aは120cm³つかっていますから、120cm³の水（＝120gの水）をおしのけたことになります。

つまり、物体Aにはたらく浮力は120gです。浮力（上向き）と物体Aの重さ（下向き）がつりあっているのですから、物体の重さは120gとなります。

(2) 物体Cにはたらく力を、下図に示しました。

• 物体Cの重さ：下向き
• 物体Bの重さ：下向き
• 浮力：上向き

3つの力のうち、物体Cの重さは100gであることが分かっており、上向きの力の合計（浮力）と、下向きの力の合計（物体Bの重さ＋物体Cの重さ）がつりあってます。次に、物体Cにはたらく浮力を考えてみましょう。

「浮力とは、物体がおしのけた液体の重さ」であり、「おしのけたとは、物体がつかっている部分」です。物体Cは全部つかっていますから、つかっている部分の体積は300cm³。つまり、300cm³（＝300g）の水をおしのけたことになり、物体Cにはたらく浮力は300gであることが分かります。

「浮力（300g）＝物体Bの重さ＋物体Cの重さ（100g）」なので、物体Bの重さは200gです。

次の問題演習は、「浮力（その2）」です。
⇒ 中学受験の理科 浮力・重さ・体積を確認する問題演習と解説【2】