浮力は体積に比例?浮力と重力との関係から物体の浮き沈みを考える

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みみずく先生のプロ家庭教師&ライター奮闘記

浮力は物体の体積のみに比例します。しかし、同じ大きさの物体を水に沈めたとき、重い(密度が大きい)方の物体の方が軽い(密度が小さい)物体よりも深く沈みます。どちらの物体にも同じ大きさの浮力が働いているはずなのに、どうして違いが生じるのでしょうか?

物体が沈む=物体の重さ>浮力

物体にはたらく力には何があるでしょうか?

前ページで検討した通り、物体には浮力がはたらきます。それ以外にも、物体には重力がはたらくことを忘れてはいけません。物体には重さがありますよね。

たとえば、次の図のように、物体の重さ(物体にはたらく重力)が浮力より大きければ、浮力に打ち消されない重力(下向きの力)によって物体は沈みます。

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逆に、物体にはたらく重力が浮力より小さければ、物体は浮き上がります。また、物体にはたらく重力と浮力が等しければ、物体は静止します。

重力(物体の重さ)の影響で、同じ体積の物体でも浮き沈みに違いが生じるのです。

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