ベストアンサー アルキメデスの原理を使って説明してください! 2002/04/30 21:43 鉄の舟が水に浮く理由 これを誰か説明して下さい!よろしくお願いします! >舟の重さが30kgなら体積をいくつにすればよいの? これも教えて下さい! みんなの回答 (6) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー poor_Quark ベストアンサー率56% (1020/1799) 2002/04/30 22:44 回答No.3 こう考えてはどうでしょうか。 縦・横・高さとも十分大きく、一番上の面にふたがない箱を水に浮かべたとします。便宜的に厚みと重さはゼロとします。その箱の中にバランスよく30キログラムの重りを置いたとします。そうすると、箱は沈みますが、その時箱が沈んだことによって排除された水の量はちょうど30キログラムに相当します。 その箱が十分大きなものなら、千トン、2千トンの重さを重りを乗せることができるわけです。実際は船自体の重さがありますので、それも含めて全部でどれくらいの重さのものが安全に運べるかという計算をするかと思います。 >舟の重さが30kgなら体積をいくつにすればよいの? 前述の重さのない箱の、水面に接する面を1m×1mの正方形とします。そうすると底辺が1mの正方形の升に30キロの水を入れたときに何センチの高さまで水面が達するかを考えると、水の比重を1として 30Kg=30リットル=30,000立方センチで 100cm×100cmで割ると3センチという計算になります。 ということで静水面で3センチ以上のふちの高さがあれば、浮かぶと言うことになります。もちろんギリギリだと少しの波で水が侵入し、沈んでしまうでしょうから状況に応じた余裕が必要かとは思います。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 その他の回答 (5) nozomi500 ベストアンサー率15% (594/3954) 2002/05/02 08:59 回答No.6 水の密度については、水は圧力でそんなに体積は変化しませんから、舟がどうこうする範囲では無視できると思います。(何千気圧の発生装置も、水だけであればそんなに大掛かりなものでない。耐圧は大変だけど) 舟の体積ですが、「潜水艦」みたいに気密であれば、その体積でいけます。もちろん開放的な船であれば、「喫水線の下の体積」が30リットル必要です。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 starflora ベストアンサー率61% (647/1050) 2002/05/02 01:28 回答No.5 >鉄の舟が水に浮く理由 これは、アルキメデスの原理で、「浮力」が発生するからですが、誰も、何故浮力が発生するのかの説明がありません。「原理」があるので、浮力が発生するのではなく、浮力が実際に発生するので、この事実を、「原理」として述べているのです。 実は、水のように層になって重く重なっている状態だと、深度が深くなると、水の密度が高くなって来るので、浮力の大きさも違って来ます。 浮力については、次のように考えると、何となく分かります。 割りに浅い海に、10cm立方のなかが空気の箱を沈めます。箱は、底面や表面が、海水面と平行であるような状態になっているとします。 次に、箱は実はなく、同じ場所で、10cm四方の海水の空間領域を考えます。この場合、表面とか底面とか側面は海水で、実際は存在していません。そこで、底面に当たる部分を考えます。この部分の海水は、何故、底に沈まないのか。というのは、上に海水がありますから、この海水の重量・重力で、下の海水を押しているはずだからです。 沈まない理由は、パスカルの原理で、底面の下の海水は、その横ずっと限りなく広がる海水の圧力と同じ圧力になっていて、この圧力で、上の押して来る水の重力に対抗力が働くからです。上の水の重力と、下の水の圧力による対抗力が丁度均衡して、水は下に沈まないのです。もし、均衡していない場合、水は下に沈み、「対流」が起こります。 もう一度、10cm立方の空気の入った箱に戻りますと、箱や空気には重量がありますから、この重力で、下の海水を押します。しかし、下の海水は、箱の底面を、上に押しているのです。この力は、作用・反作用の反作用力ではなく、実質の力です。どれぐらいの力で上に押しているかと言いますと、先の水だけの場合で考えた時でてくるのですが、対抗力の大きさは、丁度、10cm立方の水の重量に対応する重力と同じです。この重力が、下の水を押し、下の水は、この重力と同じ力で、水を上に押しているので、水は均衡し、対流が起こらないのです。 10cm立方の水の質量分に対応する重力と同じ力で、上に押しているというのは、この大きさの「浮力」が働いていることになるのです。 これをやさしく言い換えると、押しのけた水の質量分にかかる重量に等しい「浮力」を受けるということになるのです。 浮力というのは、船に密封空間があれば、その空間の大きさに応じて、沈降力が決まって来るのですが、船が沈没する時かかる力など、あまり人は考えたくないので、浮く場合の力を考えたいので、「浮力」というのでしょう。「上向きの圧力」というのが、ニュートラルな言い方です。 >舟の重さが30kgなら体積をいくつにすればよいの? 何の体積かですが、30kgの重量の重力に対応する水の重量分の体積です。比重を1とすれば(本当は海水は1ではありませんし、深さによって密度が変化します)。30kg分の水の体積は、10cm立方で1kgが水ですから、その30倍、30リットルです。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 nubou ベストアンサー率22% (116/506) 2002/05/01 05:26 回答No.4 アルキメデスの原理: 流体中にある物体はその物体が存在するためにおしのけられている流体の重さの浮力を受ける 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 ubon ベストアンサー率27% (44/159) 2002/04/30 22:19 回答No.2 鉄の船といっても鉄の塊じゃありません。 中に空間(空気)がありますからね。 ですから、鉄の船の密度(重さを体積で割ったもの)が水よりも小さければ、 船は水に浮かぶのです。 というわけで、 >舟の重さが30kgなら体積をいくつにすればよいの? 水1kgの体積は1000立方cmです。後は自分で計算しましょう。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 noname#2748 2002/04/30 22:18 回答No.1 船を作るのに使用した鉄の重量より、船の体積分の水の方が重ければ、とりあえず浮きます。例えば30kgの鉄で作った船ならばその容積が30リットル以上あればとりあえず浮くことになります。ただし、船の内部に水が入らないことが条件ですので、その形状が悪く転覆してしまった場合は沈みます。 船を作るのに使った材料の全重量と船が水に使っている部分の容積の水の重さが釣り合った位置が喫水線です。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学科学 関連するQ&A アルキメデスの原理について こんにちは。 高2のflankです。 アルキメデスの原理 ‥‥水面下の物体の体積と同じ体積の水の重さと等しいだけの 浮力を受ける。 と習ったのですが、 水の重さの単位はkgで、浮力の単位はNですよね? 重さと力が等しいというのがいまいち理解できません。 重さと力というのは全くの別物ではないのでしょうか。 返信よろしくお願いします。 アルキメデスの原理? さっきも質問したんですが、上と下は問題が別の問題です。 1 海水に浮かぶ氷山がある。氷および海水の比重をそれぞれ0,92および1,05とすれば、この氷山は全体積の何%を海面下に沈めている事になるか? 2 海面上に出ている氷山の体積は氷山全体の何%か?氷山の密度は920kg/m^3、海水の密度は1020kg/m^3とする。 上も下も何したらいいか全くわからないんですがどうすればいいんですか? アルキメデスの原理 アルキメデスの原理(流体中の物体は、その物体が押しのけている流体の重さ(重量)と同じ大きさで上向きの浮力を受ける)について。 質問1: 法則の発見の物語は、金細工師に金を渡し、純金の王冠を作らせた。ところが、金細工師は金に混ぜ物をし、アルキメデスが同じ重量の金塊を用意し、王冠と一緒に水を張った容器に入れ、比重が違うということで不正を暴いた。とあります。 この原理自体はわかりますが、アルキメデスの原理との関係が分かりません。 アルキメデスの原理では、流体中の物体の比重は関係ない、と思います。 あくまでも、押しのけている流体の重さが関係する、と思います。 質問2: 「水に氷が浮いていて、その氷が解けていく場合、水面は上昇するか?」がよくある質問ですが、氷のどの部分が解けるのでしょうか?水没している部分でしょうか?それとも、浮いている部分でしょうか? 水の体積増加分と氷の水没体積減少分が等しくなる、とありますが、氷の浮いている部分は解けないのでしょうか? よろしくお願いします。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム アルキメデスの原理 アルキメデスの原理について教えてください。 もうだいぶ前の話になりますが、小学校の理科の授業でアルミホイルを様々な形にして水の中に入れるという実験を行いました。 すると丸くしたものは沈み、そのままの形にしたものは浮くことが分かりました。 先生はこのことを「アルキメデスの原理だ」と言っていて、アルミホイルが押しのける水の量がなんとかって言っていたのは覚えているのですが、あまり納得できませんでした。 なぜアルミホイルは形状を変えると浮き、そのままにすると沈んでしまうのでしょうか。 わかりやすく説明してくださる方がいらっしゃれば是非お願いします。 また、アルキメデスの原理についても教えていただきたいです。 よろしくお願いします。 アルキメデスの定理 海水に浮かぶ氷山がある。氷および海水の比重をそれぞれ0,92および1,05とすれば、この氷山は全体積の何%を海面下に沈めている事になるか? 海面上に出ている氷山の体積は氷山全体の何%か?氷山の密度は920kg/m^3、海水の密度は1020kg/m^3とする。 上も下も何したらいいか全くわからないんですがどうすればいいんですか? 舟と水(海水じゃない)の接する面積をいくつにすれば舟は浮く? 舟の重さ30kgの場合。 >また、ちょっとした質問なんですけど、舟の重さ30kgなら、浮力は30kgで、体積は30cm3にすれば浮きますよね? ご回答、簡単にお願いします。 アルキメデスの公式、 海面上に出ている氷山の体積は氷山全体の何%か?氷山の密度は920kg/m^3、海水の密度は1020kg/m^3とする。 上は 氷の全体積100%、沈んでいる氷をv%とすると、 氷の重さ100×0.92と浮力v×1.05がつり合うので、 v×1.05=100×0.92より、v=87.6% 下は 氷の全体積100%、出ている氷をv%とすると沈んでいる氷は(100-v) よって、同様の式で (100-v)×1020=100×920を解いて、 v=9.8%、 どっちもこうなる意味が全く分からないんですけど何でこうなるんですか?まずアルキメデスの公式っていうのが意味分からないからこんなの分からないし。 突然下は沈んだ分をVにして、100-Vにしてるし アルキメデスの原理と海面上昇について テレビの中で池田清彦教授や大村秀章議員さんたちが温暖化と海面上昇は関係がないといっていたのですが、その理由がアルキメデスの原理でした。(コップに氷をいれ、水をなみなみ注ぎ氷が解けてもあふれないという説明)わたしはそれで納得していたのですが、それが陸地の(南極やグリーンランド)上の氷が解けたとしてもその説明で説明が付くのかお聞きしたいんです。特に池田清彦さんのもとで勉学に励んでいる方にお聞きしたいですね。ちなみに私は科学なんてさっぱりの人です。コップに氷と同じような意味合いでお皿の中心に陸地に見立てた台を用意してその上に氷を乗せ時間を置いたところあふれてしまいましたww お答えをよろしくお願いいたします。 アルキメデスの法則 アルキメデスの原理というのは、「液体中の物体は、その物体が押しのけた液体の質量分だけ軽くなる」ということですよね。 海水に浮かぶ氷山がある。氷および海水の比重をそれぞれ0,92および1,05とすれば、この『氷山』は全体積の何%を海面下に沈めている事になるか? 何でこれは、V×1.05=100×0.92ってなってるんですか? 海水をVにするんですか?『』つけましたが、氷山について出す問題なんですよね。 あと、なぜ海水に100を掛けたら押しのけた事になっちゃうんですか?押しのける時って引くのではないんですか? 海面上に出ている氷山の体積は氷山全体の何%か?氷山の密度は920kg/m^3、海水の密度は1020kg/m^3とする。 (100-v)×1020=100×920を解いて、 v=9.8%、 こうやってなってますし あの100-vの部分ですね アルキメデスの王冠について 浮力の話で登場するのが、アルキメデスの王冠です。 たいていの本では、ニセモノの王冠を見破る方法を考えていたアルキメデスが入浴中に、お湯があふれるのを見てヒラメき、裸で街を走ったようなことを書いています。で、王冠を、水を満たした容器に入れてあふれた水の体積を測り、同じ重さの純金との体積の違いで混ぜ物(銀など)があることをあばいた、ということです。 しかし、これでは、肝心の「アルキメデスの原理」が登場しない。天才アルキメデスが、水をあふれさして体積をはかる、なんて平凡なことを発見するか? 実際にやると、表面張力が大きくて、王冠の入るような口径の器ではあふれる水の量に誤差が大きすぎ、純金みたいな高価なものはとても測れません。だいたい、アルキメデスが、風呂をあふれさせる、というような、昔、日本人が海外旅行でホテルのバスを水浸しにしてしかられたようなことをしたのか?という疑問があります。 このへんの話自体は、後世のフィクションなのでしょうが、風呂をあふれさせるのは日本人の発想のように思います。 では、海外ではどういう紹介をされているのでしょうか。また、いつ頃からこの話は伝わっているのでしょうか。ご存知の方はお知らせください。 ちなみに、にせ王冠を見破るならば、純金と王冠を天秤でつりあわせたまま、天秤ごと水に沈めれば一発です。 アルキメデスはあふれた水を測っていないのでは? アルキメデスが偽の王冠を見抜くためにあふれた水を 測ったと言う有名な話がありますが,どう考えても王冠は元もとの 体積が小さいですし更に水面張力のせいであふれた水を 測るのは誤差が大きすぎると思うのです。 仮に同じ王冠で何度もあふれた水を測定したらかなりの ばらつきが出るのではないでしょうか。 そこで、この原理を上手く応用してもっと正確に偽の王冠を 見抜く装置を作るとしたらどうしたらよいでしょうか。 アルキメデスの原理について、木と鉄でできた金槌を水中に入れることを例に アルキメデスの原理について、木と鉄でできた金槌を水中に入れることを例にして説明せよ と、あるのですが、どう説明すればいいのでしょうか? 教えていただけるととても助かります 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム アルキメデスの原理 県立高校の入試問題で 「直方体の底面を水底面にその底面を水平にして沈めた(完没)場合 (1)その底面が水底面に接触していない場合 (2)その底面が水底面に接触している場合 で浮力の大きさの相違を問う問題が出され。」 解答は 「浮力の大きさに違いはない。」 だったそうです。 まあアルキメデスの原理から言えばその通りなのですが, でも,物体の底面が水底面に完全に密着してしまったら 底面に水がないのだから,(2)の場合は浮力は0ですよね。 解答は間違い?ですか。 いやこの世には完全な平面など存在しないのだからその解答でいいのだ。 もありかなと思いますが。 中高生には,どう教えたらよかったのかな? 以前塾教師をしていたもので気になっています。 アルキメデスの原理 アルキメデスの原理を使って水に沈む固体の密度を求める式の証明をお願いします アルキメデスの原理の使い方が分かりません 参考書の問題なんですが、計算途中が載っていないため理解ができないので教えてほしいのです。 問題 直径80センチの円柱状の浮きが水中にありその軸は鉛直方向である。少し押し沈めてから放すと振動しその周期は2.5秒である。浮きの重さを求める。 (ヒント)アルキメデスの原理から、浮力は水中に沈んだ物体によって押しのけられた水の重さに等しい。 アルキメデスの原理はわかるのですが。 アルキメデスの原理「任意の正実数xに対し、n>xとなるnが存在する」 これはよく考えればわかるのですが、 少し変えると「任意の自然数Nに対して、X>NとなるXが存在する。」 これについては正しいですか?個人的にはアルキメデスの原理が正しければ間違っていないとおもうんですが。もしも正しいのであれば証明もお願いします。 金・銀・鉄の1キログラムあたりの体積って? 純金・純銀・鉄、それぞれの1キログラムあたりの 体積ってどれくらいになるのでしょう? または1立方センチメートルあたりの重さでも結構です。 詳しい方、ご回答お願い致します。 パスカルの原理 片方の断面積が10平方cm、もう片方の断面積が5平方cmのU字管に水銀を満たすとどちらも同じ高さであった。5平方cmの方に水100gを加えると断面積10平方cm側の液面がhcm上昇した。 このとき(1)断面積5平方cm側の水の高さは何cmか。 (2)水銀の密度を13.6g/cm^3とするとhの値は何cmか。 この問題で(1)は水の密度を1g/cm^3として解くことができ、答えが20cmと求めたのですが、(2)の問題の解き方がいまいち理解できません。 始めの液面から上昇した分の水銀の体積(断面積10側)と始めの液面と水銀までの水の体積が等しいということと、その高さでの圧力は等しいということから解いていくのがいいのでしょうか。もし簡単に解けるような方法があれば教えていただけますか? おねがいします。 わかりません 密度が1,0×10^3kg/m^3の水に、密度が9,2×10^2kg/m^3の氷を水に浮かせたとき、水面より上の部分の氷の体積は全体の体積の何%か?という問題の解き方を教えて下さい。 ちなみに答えは8%です。 氷と水について 氷が水になると体積が減少します。その理由を化学結合に基づいて説明してください。 お願いします。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市(長野県)在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科(小学校・中学校)化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他(自然科学) カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル?プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す!格安SIMと端末選びのポイントは? 友達って必要?友情って何だろう 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など