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浮力と重力の関係は?1分でわかる意味、公式、体積との関係

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液体中の物には浮力(ふりょく)と重力(じゅうりょく)が同時に作用します。浮力は物を押し上げる上向きの力、重力は下向きに作用する力です。よって浮力=重力のとき、物は静止します。浮力<重力のとき、下向きの力が大きいので物は沈みます。浮力>重力のとき、上向きの力が大きいので物は浮き上がるでしょう。このように浮力と重力の関係が、物の浮き沈みに関係します。


今回は浮力と重力の関係、意味、公式、体積との関係について説明します。浮力、重力の詳細は下記が参考になります。

浮力とは?1分でわかる意味、原理、公式、体積、単位、重力との関係

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浮力と重力の関係は?公式

液体中の物は、浮力と重力の関係で「静止」「浮き上がる」「沈む」などの動きが決まります。浮力と重力の関係を下記に整理しました。


浮力=重力のとき⇒ 静止

浮力<重力のとき⇒ 沈む

浮力>重力のとき⇒ 浮き上がる


液体中の物には浮力(ふりょく)と重力(じゅうりょく)が同時に作用します。下図に示しました(※液体は水とします)。浮力は物を押し上げようとする上向きの力、重力は物を沈めようとする下向きの力です。


図 浮力と重力の関係


物に生じる浮力と重力は下記の公式で算定します。


浮力=液体の密度×物の体積(※)×重力加速度

重力=物の体積×重力加速度


浮力、重力の詳細は下記が参考になります。

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浮力と重力、体積の関係

浮力は下式で計算しました。


浮力=液体の密度×物の体積(※)×重力加速度


浮力を求めるときの「物の体積」は、物体が液体を押しのけている部分の体積です。下図のように箱が半分だけ液体に浸かっているなら、箱の半分の体積分の浮力が作用します。


図 浮力の物の体積


下図のように液体中に物が全て浸かっているときは、全体積が液体を押しのけています。この場合、普通に箱の体積を計算すれば良いですね。


図 浮力と重力の関係

浮力とは?1分でわかる意味、原理、公式、体積、単位、重力との関係

まとめ

今回は浮力と重力の関係について説明しました。液体中の物には浮力と重力が同時に作用します。浮力と重力の関係で、物が「沈む」「浮き上がる」ことが決まります。まずは浮力の求め方を勉強しましょう。下記が参考になります。

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