図のように太さの違うU字形の器に水を入れ、その水を閉じ込めるようにAとBの2つのピストンをつける。Aに力を加えてBに載せた物体を持ち上げるとき、必要となる最小限の力の大きさF［N］に最も近いのはどれか。ただし、ピストンの質量や摩擦抵抗は無視できるものとする。ピストンAの断面積は100cm²、ピストンBの断面積は400cm²、物体の質量は10kgである。（図参照）
- 5
- 10
- 25
- 100
- 400
正解3
正解は「3」。パスカルの原理より両側の圧力は等しく、F/S_A＝W/S_B が成り立ちます。物体の重さは 10kg×9.8m/s²＝98N なので、F＝98N×(100cm²÷400cm²)＝98÷4＝24.5N となり、およそ25Nです。