| 浮力ができる理由 | |
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水の中では、「水圧」という水による力がはたらいているんだ。 水深が深いほど物体にはたらく水圧の大きさは大きくなる。だから、一つの物体に対しても、力の大きさが違う水圧がはたらく。力の大きさを矢印の長さで表すと左図のとおり。 |
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拡大してみると、上向きの浮力の方が力が大きいって分かるよね。 「上から下」よりも、「下から上」の方が力が大きいんだから、二つの力の差だけの上向きの力がはたらくんだ。それが、「浮力」だ！ つまり浮力は、水深によって水圧が違うことが原因でできるんだ。 |
| 浮力の求め方1 | |
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浮力は計算で求めることができる。左の絵を使って、考えよう！ ちなみに、左の状況は・・・ ・物体は立方体 ・立方体は一辺が5cm ・立方体の上の面から水面まで10cm だと考えてね。 |
| * 水圧は水深が1cm深くなるごとに 「1g重」ずつ大きくなる（「100g重」=「1N」）。 | |
| まず、上の面は、水面から10cmの深さにあるからはたらく水圧は10g重と考えれる。また、下の面は、立方体の大きさを考えると、15g重の水圧が下の面にははたらくことになるよね。 また、この水圧は1cm2の面にはたらく力だから、上の面全体と下の面全体に働く力の大きさを計算すると、 上の面・・・10×25(cm2)=250g重 下の面・・・15×25(cm2)=375g重 そして、この二つの面にはたらく力の差の125g重（375g重-250g重）がこの物体にはたらいている浮力だ。 |
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| 浮力の求め方2 | |
 アルキメデス（マンガ風） |
「水中にある物体は その物体が押しのけた水の体積分の浮力をうける」これは、「アルキメデス」という人が考え出した原理だ。この原理を使うことで、簡単に浮力を求めることができる。 |
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条件は「浮力の求め方1」と同じだとするよ。物体は、一辺5cmの立方体だ。だから、この立方体の体積は、125cm3だ。 この物体が押しのけた水の体積は、この物体と同じ125cm3。「水の体積=浮力」なので、「cm3」を力の単位「g重」に置き換えると・・・ 一辺5cmの立方体にはたらく浮力は125g重だ！と考えられる。 |
