中学理科「重力と質量」2024年茨城県立入試大問６(1)より

中学理科「重力と質量」2024年茨城県立入試大問６(1)より

◆問題

次の文中の[あ]，[い]に当てはまる数値を書きなさい。ただし、月面上の重力の大きさは、地球上での重力の大きさの６分の１とする。

「質量１８０ｇの物体を地球上でばねばかりにつるすと、目盛りは１．８Ｎを示した。同じ物体を月面上で測定すると、ばねばかりの目盛りは[あ]Ｎを示し、上皿天秤では質量[い]ｇの分銅とつり合う。」


※実際の県立高校入試問題については、＜茨城＞2024年首都圏公立高校入試　問題と正答などをご覧ください。


解答・解説はこのページ下


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◆解答

「質量１８０ｇの物体を地球上でばねばかりにつるすと、目盛りは１．８Ｎを示した。同じ物体を月面上で測定すると、ばねばかりの目盛りは[あ]Ｎを示し、上皿天秤では質量[い]ｇの分銅とつり合う。」

「月面上では重力が１／６になるので、ばねばかりの目盛りは１／６，上皿天秤でも１／６に決まってる！」
と考えて間違えた人、結構いると思います。

重力が１／６になるということは、月面上でこの物体にかかる重力は１．８×１／６＝０．３Ｎで間違いないです。

上皿天秤でつり合うようにした場合、左右の皿に同じ重力のモノが載っているはずですね。
この物体の月面上での重力は０．３Ｎだから、分銅にかかる重力も同じく０．３Ｎになるはずです。

月面上で０．３Ｎの重力を受ける質量は何ｇか？といえば・・・

１８０ｇですね！

だから、[あ]＝０．３、[い]＝１８０となります。

重力が変わっても、質量は変わらないから分銅も１８０ｇと考えてもよいですね！


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