水に浮く物質は？1分でわかる理由、水に沈む素材と密度の関係、水に浮く素材の一覧

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水に浮く物質は「水の密度（＝約1.0g/cm³）より小さい」です。逆に水の密度より大きい素材は、水の中に沈むでしょう。身近な例に「氷」があります。飲み物を冷やすとき氷を入れますよね。氷は水の上に浮かびます。これは氷の密度＜水の密度だからです。今回は水に浮く理由、水に沈む素材と密度の関係、水に浮く素材の一覧について説明します。水の密度、浮力など下記も参考になります。

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学改訂版/工学社」

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水に浮く物質は？密度の関係

水に浮く物質は、水の密度（＝1.0g/cm³）より小さいです。逆に、水の密度より大きい素材は水の中に沈みます。水の密度より小さい物質としては「氷」「木」があります。氷の密度は約0.92、木の密度は0.3～0.9など種類によって変わります。水の密度の詳細は下記をご覧ください。

水の密度は？1分でわかる値、単位とg/cm3、4℃での密度

そもそも密度（みつど）とは、質量を体積で割った値です。体積が同じでも質量が大きければ密度も大きくなります。また質量が同じでも体積が大きいと、密度は小さくなります。

下図をみてください。２つの物の質量は同じ100g、体積は50cm³と200cm³です。

水に浮く物質と密度の関係

密度の値は下記の通りです。

物Aの密度＝100g÷50cm³＝2g/cm³＞水の密度

物Bの密度＝100g÷200cm³＝0.5g/cm³＜水の密度

上記の通り、物Aは水に沈んで物Bは水に浮かびます。身近な物（野菜など）が水に浮かぶか実験してみると面白いと思います。密度と体積、体積と質量の関係は下記が参考になります。

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ちなみに、水の密度より小さい物質が浮かぶ理由は「浮力（ふりょく）」が関係しています。浮力の詳細は下記が参考になります。

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水に浮く素材の一覧

水に浮く素材の一覧を下記に整理しました。

すぎ　0.30～0.45

まつ　　0.40～0.67

ひのき　0.34～0.54

竹　0.51～1.20

氷　0.92

上記以外にも1.0より小さい密度の素材は水に浮きます。また、重い素材を使ったとしても「密度が1.0より小さければ」浮かびます。

例えば、船の材料は「鋼」を用います。鋼自体の密度は7.85g/cm³なので水より重い材料です。ただし、船は質量に対して「体積」も大きいので、水中に浮かぶことができます。前述した浮力が関係しています。下記をご覧ください。

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水に沈む素材と密度の関係

水に沈む素材の密度を下記に示します。

鋼の密度　⇒　7.85g/cm³

コンクリートの密度　⇒　2.3 g/cm³

土の密度　⇒　1.3～2.0 g/cm³（土の含水比、種類で異なる）

密度の詳細は下記をご覧ください。

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まとめ

今回は水に浮く物質について説明しました。水に浮く物質は「水の密度（1.0g/cm³）より、密度が小さい物質」です。水の密度が1.0なので、0.9や0.5などの密度の物質は水に浮かびます。逆に密度が1.1、1.5などの物質は水の中に沈むでしょう。これは浮力が関係しています。水の密度の詳細、浮力の意味など下記も勉強しましょうね。

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