高校物理(用語)「浮力」

高校物理(用語)「浮力」

★浮力(buoyancy)

流体中の物体が、流体から鉛直上向きに透ける力を浮力という。


「浮力の大きさは、物体が押しのけた流体の重さに等しい」という見方をすることができ、これをアルキメデスの原理といいます。

流体を水とすると、水中の物体は、その深さに応じて周囲から水圧を受けます。
水中にある物体は、その位置より上にある水の重さの分(＋大気圧)の水圧がかかります。

例えば直方形の物体を、水面に対して平行な向きを保ったまま沈めていくと、左右の水圧はちょうとどつり合い、上下の水圧は下から上に向かう方が多くなります。この差が「浮力」となります。

水中のある面が受ける力は、「水圧×面積」で、水圧はそれより上にある水の重さ(＋大気圧)です。

浮力を求めるには、水圧を受ける面積にその深さを掛けて、上下の差を求めるので「面積×高さ」となり、大気圧も上下でプラスマイナスゼロとなってしまうので、結局その物体の体積と等しい水の重力になる。というわけです。

だから、浮力をＦ，水の密度をρ，物体の体積をＶ，重力加速度をｇとすると、

Ｆ＝ρＶｇ

の式が成り立ちます。


◆　関連項目
圧力、力〜エネルギーまとめ


江間淳の書籍はこちら
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
　20年以上の実績。全学年、英・数・理をはじめ全教科対応
　　最高級の指導を提供します！メール添削も好評です！

プロ家庭教師の江間です。　　　　ＡＥ個別学習室(えまじゅく)
http://www.a-ema.com/k/　　　　 http://www.a-ema.com/j/
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−