中学受験 理科 例題と解き方

振り子・浮力 練習問題

振り子の周期 (糸の長さに依存)・浮力 (押しのけた液体の重さ)。

25無料サンプル 5

振り子・浮力 例題 5

問題 1 (basic)
【講義 — 振り子・浮力】 ● 振り子の周期は「**糸の長さだけ**」で決まる。重さ・振れ幅は無関係! ● 長さが 4 倍 → 周期 2 倍、9 倍 → 3 倍 (長さの平方根に比例)。 代表値: 25cm = 1 秒、100cm = 2 秒、225cm = 3 秒。 ● 浮力 = 物体が **押しのけた水の重さ**。 水の密度 = 1 g/cm³ → 沈んでいる体積 V cm³ ぶんの浮力 = V g。 【例】 体積 50 cm³ の物体を水に **完全に沈める** と浮力は? 押しのけた水 = 50 cm³ → 浮力 = 50 g。
  • 理解した
  • もう一度読む
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答え: 理解した
解説: ● 浮かんでいるとき → 浮力 = 物体の重さ。 ● 沈んでいる部分の体積 (cm³) = 物体の重さ (g)。 ● ばねばかりの読み = 空気中の重さ − 浮力。
問題 2 (basic)
振り子の 1 往復の時間 (周期) を長くするにはどうすればよい?
  • おもりを重くする
  • おもりを軽くする
  • 糸の長さを長くする
  • 振れ幅を大きくする
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答え: 糸の長さを長くする
解説: 周期は **糸の長さだけ** で決まる。 重さ・振れ幅をどう変えても周期は変わらない。
問題 3 (basic)
糸の長さ 25 cm の振り子の周期は 1 秒。糸を 100 cm にすると周期は何秒?
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答え: 2秒
解説: 長さが 25 → 100 で **4 倍**。周期は平方根なので **2 倍**。 1 秒 × 2 = 2 秒。
問題 4 (basic)
糸の長さ 100 cm の振り子の周期は 2 秒。糸を 225 cm にすると周期は何秒?
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答え: 3秒
解説: 長さが 100 → 225 で 2.25 倍 (= 9/4 倍)。 周期は平方根 → √(9/4) = 3/2 倍。 2 × 3/2 = 3 秒。 (覚え方: 25→1秒、100→2秒、225→3秒)
問題 5 (basic)
体積 80 cm³ の物体を水に完全に沈めた。物体にはたらく浮力は何 g ?
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答え: 80g
解説: 水の密度 = 1 g/cm³。 押しのけた水 = 80 cm³ → 浮力 = 80 × 1 = 80 g。
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