水面下の部分

一般小学生

まとめ

【定義】
物体が液体に浮いている際、液面よりも下に位置して沈んでいる部分の体積、またはその領域を指す。

まとめ

物体が受ける浮力は、その物体の「水面下の部分」が押しのけた液体の重さと等しくなる。

解説

物体が液体に浮く現象は、重力と浮力のつり合いによって生じる。アルキメデスの原理に基づくと、物体は「自身が押しのけた液体の重さ」と同じ大きさの浮力を上向きに受ける。物体が静止して浮いている場合、物体全体の重さと、水面下の部分(排除体積)に相当する水の重さが一致している。このため、物体の密度が液体の密度に近いほど、水面下の部分が占める割合は大きくなる。例えば、氷の密度は水の約0.9倍であるため、氷山の約9割は水面下の部分として沈んでいる。

小学生のみなさんへ

水にういているもののうち、水の中にしずんで見えない部分のことだよ。たとえば、氷山(ひょうざん)をイメージしてみてね。海の上に見えているのはほんの少しだけで、実は海の下にすごく大きな「水面下の部分」がかくれているんだ。このしずんでいる部分が水を外におしのけることで、下からおし上げる「ふりょく」という力が生まれて、ものがぷかぷかと浮くことができるんだよ。

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