重要な原則:Archimedesの原則
* 浮力力: オブジェクトが液体(水など)に浸されると、浮力力と呼ばれる上向きの力が発生します。この力は、オブジェクトによって変位した流体の重量に等しくなります。
* 浮動条件: オブジェクトは、それに作用する浮力力がオブジェクトの重量以上に等しい場合に浮きます。
質量、ボリューム、フローティングの関係
* 質量と重量: オブジェクトの質量は、その重量(重量による重量=質量x加速度)を決定します。
* 体積と変位: オブジェクトの体積は、水没したときにどの液体が移動するかを決定します。
* 密度: 質量と体積の関係は重要です。密度は、単位体積あたりの質量(密度=質量/体積)として定義されます。オブジェクトは、その密度が液体の密度よりも小さい場合に浮きます。
例:
* 木: 木材は水よりも密度が低いので、浮かんでいます。 木片は、それ自体の体重に等しい水量の水を置き換えます。
* 鋼船: 鋼は水よりも密度が高い。ただし、船は大きな中空のボリューム(船体)で設計されています。これにより、船の全体的な密度が水の密度よりも少なくなり、浮くことができます。
要約:
*フローティングオブジェクトには、質量と体積があり、その結果、密度が密度が低くなります。
*オブジェクトは、それ自体の重量に等しい液体の体積を置きます。
*オブジェクトに作用する浮力力は、変位した流体の重量に等しくなります。