一辺が0.1 mの立方体を水中に沈めたとき、立方体にはたらく浮力の大きさを求める問題です。ただし、水の密度は$1.0 \times 10^3 kg/m^3$、重力加速度の大きさは$g = 9.8 m/s^2$とします。解答は有効数字2桁で答える必要があります。

1. 問題の内容

一辺が0.1 mの立方体を水中に沈めたとき、立方体にはたらく浮力の大きさを求める問題です。ただし、水の密度は$1.0 \times 10^3 kg/m^3$、重力加速度の大きさは$g = 9.8 m/s^2$とします。解答は有効数字2桁で答える必要があります。

2. 解き方の手順

浮力は、アルキメデスの原理によって計算できます。アルキメデスの原理によると、浮力は物体の排除した液体の重さに等しくなります。

まず、立方体の体積$V$を計算します。

$V = (0.1 m)^3 = 0.001 m^3 = 1.0 \times 10^{-3} m^3$

次に、立方体が排除した水の質量$m$を計算します。水の密度を$\rho$とすると、$m = \rho V$です。

$m = (1.0 \times 10^3 kg/m^3) \times (1.0 \times 10^{-3} m^3) = 1.0 kg$

最後に、浮力$F$を計算します。浮力は、排除した水の重さに等しいので、$F = mg$です。

$F = (1.0 kg) \times (9.8 m/s^2) = 9.8 N$

有効数字2桁で表すと、$F = 9.8 N$となります。

3. 最終的な答え

9.8 N