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2023.8.4 理科 「水圧」を学習したあとに

「物理学入門」(板倉聖宣 江沢洋 著)(P85)の問題を紹介します。
(問題)
上のような2つの容器があります。2つの容器の底面積は両者とも100㎠で、水面の高さは両者とも15cm、Aの容器中の水は体積1.5ℓ(質量1.5kg)、Bの水は0.5ℓ(質量0.5kg)です。
 このとき、この水のために容器の底面の受ける力は、それぞれどれほどでしょうか。(容器の質量は考えなくて良い)

「水圧」「パスカルの原理」を学習した後、この問題を考える生徒の会話

(太郎)Aの質量は1.5kgだから底面の力は1.5kg力、Bの質量は0.5kgだから底面の力は0.5kg力。「質量保存の法則」の簡単な問題じゃないの?
(花子)水圧で考えたらどうなるの?
Aの底面には15g力/㎠ × 100㎠ =1500g力=1.5kg力
が働いているのは納得できる。
でも、Bの水の高さ15cmの底面にも15g力/㎠ の水圧が働いているから、パスカルの原理が働いて、Aの底面のどこにも15g力/㎠の水圧が働いている。だから、底面全体にはAと同じ1.5kg力が働いているのではないかと思う。
(太郎)「質量保存の法則」と「パスカルの原理」、どちらが正しいんだろう?

みなさんはどう考えますか?



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