理科【基本】圧力

問1

□に当てはまる言葉を答えなさい。

(1)□cm2あたりの面を垂直におす力を圧力といいます。

(2)面積と圧力の大きさは \(\boxed{比例・反比例}\) します。

(3)面全体にはたらく力の大きさと圧力の大きさは \(\boxed{比例・反比例}\) します。

(4)面積と力の大きさには、下に示した式が成り立ちます。\(\boxed{①}\)、\(\boxed{②}\) に「面積」と「力の大きさ」を正しく当てはめなさい。

答え(1)(2)(3)(4)
(1)1
(2)反比例
(3)比例
(4)①:力の大きさ ②:面積

問2

図のような重さ1800gのレンガをスポンジの上にのせました。

(1)スポンジがもっとも大きくへこむのは、面A~Cのどの面をのせたときですか。

答え(1)
B
解説(1)
面積と圧力は反比例の関係にあります。全体にかかる力が同じときは、面積が最も小さいときに圧力は最も大きくなります。

(2)面Cをスポンジにのせたとき、圧力は何gですか。

答え(2)
15g
解説(2)
圧力(1cm2にかかる力) = 力の大きさ ÷ 面積なので、
1800 ÷ 120 = 15(g)

問3

図では、水面の高さが同じになっています。底面積の比が①:② = 1 : 3で、おもり①の重さが10gのとき、おもり②の重さは何gですか。

答え
30g
解説
容器などに閉じ込められた水の一部に圧力を加えると、その圧力は水の各部に同じ大きさで伝わります。したがって、図のように2つの菅がつながった状態では、どちらにも同じ大きさの圧力がはたらいています。しかし、2つの管の底面積がちがうので、全体をおす力は、底面積の小さいほうが小さくなります。底面積と全体をおす力は比例します。

問4

(1)水の圧力を水圧といいます。水圧と水深には、比例と反比例のどちらと関係がありますか。

答え(1)
比例

(2)水深1cmの水圧は、1cm2あたり何gですか。

答え(2)
1g

(3)水深10mの水圧は、1cm2あたり何kgですか。

答え(3)
1kg
解説(3)
水圧を1cm2のgで表すと、水深と水圧は同じ値になります。
水深10m = 1000cmなので、水圧は1000g = 1kgになります。

問5

図のように穴A~Cをあけたペットボトルに水を入れました。A~Cのうち、水が最も勢いよく出るのはどこですか。

答え
C
解答
水深が深いほど、水圧は大きくなります。

問6

(1)大気による圧力を気圧、または大気圧といいます。正しい方を選びなさい。

 ① 高度が高くなるほど、気圧は大きくなります

 ② 高度が高くなるほど、気圧は小さくなります

答え(1)
解説(1)
地球は大気(空気)の層にとりまかれています。大気には重さがあるので、地表では大気の圧力を受けます。地表からはなれるほど(高度が高くなるほど)、その上にある空気は少なくなっていくので、気圧は小さくなります。

(2)平地から持っていったポテトチップスの袋は、山頂でふくらみます。理由を簡単に説明しなさい。

答え(2)
山頂の気圧よりも、袋の中の気圧のほうが大きいから

問7

液体が沸騰ふっとうする温度を沸点ふってんといいます。水の沸点は1気圧のとき100℃です。気圧が低くなると、水の沸点はどうなりますか。

答え
下がる(低くなる)