一般小学生
まとめ
【定義】 浮力の大きさは、物体が押しのけた流体(液体や気体)の重さに等しい。これをアルキメデスの原理と呼ぶ。密度1g/cm³の真水においては、物体が水に沈んでいる部分の体積(cm³)と、その物体が受ける浮力の大きさ(g重)の数値は一致する。
まとめ
浮力の大きさは、物体が排除した液体の質量と同じになる。真水の場合、体積1cm³あたりの質量が1gであるため、「沈んでいる体積」と「浮力(g重)」の値が等しくなる。
解説
浮力が発生する原因は、物体の上面と下面にかかる水圧の差にある。液体の圧力は深くなるほど大きくなるため、物体の底面を押し上げる上向きの力は、上面を押し下げる下向きの力よりも大きくなる。この差が浮力である。計算において、真水の密度を1g/cm³と仮定すると、物体の水面下にある体積が100cm³であれば、押しのけられた水の質量は100gとなる。したがって、その物体には100g重(約0.98N)の浮力がはたらく。塩水などの密度が異なる液体では、同じ体積でも液体の質量が変わるため、浮力の大きさも変化する点に注意が必要である。
小学生のみなさんへ
水の中に物を入れると、水は物を上におし上げようとします。この力を「浮力(ふりょく)」といいます。水の中に入っている部分の体積(たいせき)がわかれば、浮力の大きさをかんたんに計算できます。水の場合は、沈んでいる部分の体積が「1立方センチメートル」なら、浮力の大きさは「1グラム」分になります。たとえば、10立方センチメートル分が水にしずんでいたら、浮力は10グラムになります。水に沈んでいる部分が大きければ大きいほど、浮力も大きくなります。
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