水中のコンクリートブロックに関する質問

質問

水深３m、流速1m/sの水中に1m×1m×1mのコンクリートブロックを沈めます。
この時コンクリートブロックが動かないと言う事を数式で証明したいのですが、どのような数式ができますでしょうか
抗力や摩擦力を考えるのかと思いますが、アドバイスお願いします。

回答No.1

el156

ブロックには毎秒1tの水が1m/sの流速で当たりますから、ブロックが受ける力積はこの水の運動量に等しく、毎秒1kNsとなります。
即ち、ブロックは1kNの力で水に押されます。ブロックには1tの浮力が働いていますので、ブロックの重さから1tを引いて、重力加速度を掛け、これに静止摩擦係数を掛けた値が1kNを超えなければ、ブロックは動かないと言えると思います。