一般小学生
まとめ
- 空気中での物体の重さから、その物体が水中で受ける浮力の大きさを差し引いた「見かけの重さ」のこと。
- 物体が液体に浸かっているとき、その物体が押しのけた液体の重さに等しい上向きの力（浮力）が働く。
- ばねばかりなどで測定される値は、重力と浮力の差分となり、空気中での測定値よりも必ず小さくなる。
解説
水中での重さを理解する鍵は、アルキメデスの原理にあります。物体を水に沈めると、その物体が排除した水の体積と同じ体積の水の重さに等しい浮力を受けます。例えば、空気中で100g（約1N）の重さがあり、体積が10cm³の物体を完全に水に沈めた場合を考えます。
水の密度を1g/cm³とすると、この物体が押しのける水の重さは10gとなります。この10g分の力が上向きの「浮力」として働くため、ばねばかりが示す「水中での重さ」は、100g － 10g ＝ 90gとなります。このように、水中での重さは物体の体積、つまり「どれだけ水を退けたか」によって決定されます。
小学生のみなさんへ
プールやおふろの中で、自分の体がふわふわと軽く感じたことはありませんか？これは、水の中では「浮力」という、物を上に押し上げる力がはたらいているからです。
水の中での重さは、もともとの重さから、この「浮力」をひき算した重さになります。どれくらい軽くなるかは、その物がどれだけ水を外におし出したかによって決まります。大きな物ほど、おし出す水の量が増えるので、上向きの力も大きくなります。
もし、物の重さよりも「浮力」の方が大きければ、その物は水に浮きます。逆に、物の重さの方が大きければ、その物は底までしずんでしまいます。水の中での重さをはかるときは、空気の中ではかるときよりも必ず軽くなることを覚えておきましょう。
ルラスタコラム
鉄でできた重い船がなぜ海に浮かぶのか不思議に思ったことはありませんか？鉄のかたまりはすぐに沈みますが、船は中を空洞にして、全体としての大きさをとても大きくしています。すると、おし出す水の量がものすごく増えて、重い船を持ち上げるほどの大きな浮力が生まれるのです。
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