浮力の大きさの計算

浮力の大きさの計算

物体が流体（液体や気体）中にあるとき、その物体が押しのけた流体の重さに等しい上向きの力が働くという原理に基づき、物体の体積や液体の密度から算出される値

解説

浮力が発生する原因は、物体にかかる「水圧の差」にあります。液体の圧力は深くなるほど大きくなるため、物体の上面を押し下げる力よりも、下面を押し上げる力の方が大きくなります。この上下の力の差が浮力として現れます。真水（密度1g/cm³）の場合、物体が水に沈んでいる部分の体積が100cm³であれば、押しのけられた水の質量は100gとなり、100g重（約0.98N）の浮力が生じます。

物体が水面に浮いている状態では、物体に働く重力と浮力が完全につり合っています。一方、物体を指で押し下げて完全に水中に沈める際に必要な力は、物体全体が水中にあるときに受ける浮力の最大値から、物体自身の重さを差し引くことで計算できます。液体の密度が異なる場合（例：食塩水）は、同じ体積でも押しのけた液体の質量が変わるため、浮力の大きさも変化します。