発泡フロートの浮力の計算

質問

10ｍ×10ｍ（1280kg）のイカダを発砲フロートを使用して水面に浮かべたいと思っています。
普通ならフロートの浮力をもとに計算すると思うのですが、
例）3号フロート使用の場合（浮力300kg）
　1280÷300＝4.2個
ただこの場合、フロートの半分ぐらいまでが水面につく状態になるそうなんですが、できればイカダを水面スレスレの位置で浮かせたいと思っています。その場合、どのように計算すればよろしいでしょうか？
事前に目安として計算上でフロートの個数を出して、あとは実際の現場で調整したいと思っています。
宜しくお願いします。

回答No.3

pochi2tama · ベストアンサー

単純にフロートの数を減らすか浮力の小さいフロートにすれば出来ると思いますが。
質問者さんはフロートの上にいかだを載せて、それを水に浮かべたときになるべくフロートが見えないようにしたいのですよね？

水に浮かべた浮力体に発生する浮力は単純にその浮力体が押し退けた水の重さ(＝体積)なので、実際に浮力体として発生出来る最大浮力は
・浮力体の体積(と同等の水の重さ)－浮力体の重さ
になります。

例えば1280kgのいかだ本体に80kgの浮力があるとすれば
フロートは1200kg発生出来ればぎりぎりいかだが浮く(というか外力が無い限りは沈まない)状態になります。
ただ実際には、いかだ本体の浮力がある程度ないと、水面ぎりぎりに浮かばせて安定させるのは難しいと思います。というのは、フロートがほぼ沈んだ状態だと、波や流れなどの外力が加わった場合に姿勢を安定させるための浮力がないためです。

質問者さんの
> 3号フロート使用の場合（浮力300kg）
というものがどのような物か分かりませんが、半分位までしか沈まないということは、このフロートの最大(実力)浮力は300kgの倍以上あるという事になります。(300kg＋フロートの重量を加えて半分しか沈まないので)

フロートの実力は
(フロートの体積と同等の水の重さ)－(フロートの重さ)
なので、購入元にそのデータを確認出来ない事にはどのサイズのフロートを何個使う必要があるか分かりませんが、浮力と荷重がつりあった位置まで沈むことには変わりありません。

お礼

ありがとうございます。

とても解りやすくご説明いただけたので、知識のない私でも理解しやすかったです。

フロートの体積等をメーカーさん確認して一度計算してみます。
あとは現地で現場の状況に合わせて調整していきたいと思います。

本当にありがとうございました。

回答No.2

debukuro

浮体が小さくなると浮力は小さくなるがその分浮体が軽くなるのでだめです
氷を水に浮かせてどうなるか見ればよく分かる
融け去る寸前に水面と面１になるのが分かる

回答No.1

debukuro

浮力の求め方
体積と液体比重を乗じた値がが浮力です
浮力から浮体の重量を減じた値が使用可能浮力です

＞ただこの場合、フロートの半分ぐらいまでが水面につく状態になるそうなんですが、できればイカダを水面スレスレの位置で浮かせたいと思っています。その場合、どのように計算すればよろしいでしょうか？

そんなことは出来ません
浮体の比重が変わらない限りいくら小さくしても、どんな計算をしてもあなたの要求を満たすことは出来ません
アルキメデスの原理を思い出してください
どうしてもそうしたいのなら
液体と同じ比重の浮体を使う
浮体に錘をつけて沈める
この二つの方法のどちらかを選んでください

お礼

ご回答ありがとうございます。

素人考えですが、例えば半分の浮力のフロートを同じ数だけ使用したりすれば可能かと思っていましたが、そういう考え方自体が違うのでしょうか？