水力学の問題がわかりません

質問

レポートの問題のうちの一つがわかりません。
どなたか教えてください。

問題
問図2・4に示すように、水槽の底にあいている穴を円錐状の物体で閉じる。
物体の自重と浮力だけが作用する場合、閉じるためには自重がいくら以上必要か。

回答No.1

FT56F001 · ベストアンサー

Cの部分が大気中に顔を出すのではなく，
頭部Cを切り落とした円錐台ABがあって，下面も水に浸っているとすれば，
物体に働く浮力は，アルキメデスの原理から計算できますね。

この場合，Cの部分が大気中に顔を出しているため，
BC間の面積には下からの水圧がかかりません。
浮力がその分，小さくなる

と考えたらどうでしょう。

あるいは，圧力を水深の関数として表し，
円錐の各面に対して働く力を方向を含めて積分する，
という原理的(しかし面倒な)方法もあります。

なお回答者は，水力学を勉強したことがなく，
高校物理程度からの類推ですので，あまり信用しないように。