LESSON 01

力・圧力・浮力の高校入試総合

入試で狙われる読み違いと途中式を直そう

全長・質量・接触面・水圧・浮力の読み違いを量と単位から修正する。

入試で狙われる読み違いと途中式を直そう

このレッスンの役割

ここまでに、入試大問の分解、実験条件、統合模型、複合計算を学びました。このレッスンでは、正しい公式を知っていても起こる読み違いを、途中式の量と単位から修正します。

ゴールは、全長と伸び、質量と重さ、接触面と表面積、水圧と浮力を区別し、不要な値を使わない判断ができることです。

知る・理解する

計算欄には数値だけでなく、量の名前を書きます。

  • ばね:全長 − 自然長 = 伸び
  • 力:質量g・kg → 重さN
  • 圧力:接触面積m²を使う
  • 浮力:空気中の値 − 水中の値
入試の読み違いを量の名前で修正する全長と伸び、質量と重さ、全表面積と接触面積、水圧と浮力を左右に分ける。 混同しやすい使う量 ばね全体の長さ自然長との差=伸び 質量 g・kg力へ換算した重さ N 全表面積実際の接触面積 一点の水圧上下の差による浮力

問題文にある数値は、すべて使うとは限りません。求める量、使う法則、必要な既知量の順で選びます。

具体例で使う

自然長8 cmのばねが、質量300 gのおもりで全長14 cmになりました。誤答「300 × 14」は、質量と全長を直接掛けています。

正しくは、重さ約3 N、伸び14 − 8 = 6 cmです。ここから1 Nあたり2 cm伸びると読みます。

同じ物体を30 cm²の面で床へ置くなら、30 cm² = 0.003 m²、圧力は3 ÷ 0.003 = 1000 Paです。全表面積やばねの全長は、この圧力計算には使いません。

水中でばねばかりが2 Nなら、浮力は3 − 2 = 1 Nです。水圧の一つの値をそのまま浮力にはしません。

誤答を直して次の学びへつなげる

途中式に単位がないと、300 gを300 Nとして使った誤りを見つけにくくなります。各行で量の名前と単位を書きます。

測定が0〜4 Nなのに、20 Nでもばねの直線が続くとするのは範囲外の予測です。測定範囲と比例が成り立つ範囲を確認します。

次は、一つの模擬大問を設問ごとに解き、計算・記述・検算まで完答します。

自分で確かめよう

確認1:自然長10 cm、全長16 cmなら伸びは?

16 − 10 = 6より6 cmです。

確認2:圧力計算で使う面積は?

物体と床などが実際に接して力を伝える面積をm²へ直して使います。

確認3:空気中5 N、水中3.5 Nなら浮力は?

5 − 3.5 = 1.5より1.5 Nです。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。