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水に浮かすには体積と重量を考える
2023/10/18 00:41
- 水中で物体を浮かすためには、物体の体積と重量のバランスが重要です。今回のケースでは、160gのブロック体を浮かすために必要な空気量(体積)を求めます。
- 条件が上記ブロック体の内部をくりぬいて空間を作る場合、どの程度の空間体積があれば水に浮かせられるのでしょうか?回答(2)からは約30~35ccが必要だと言われていますが、回答(3)では約160ccが必要とされています。
- 結論として、水中で160gの物体が浮くには160cm3以上の体積物(比重1以下)が必要です。現在の120cm3に対しては、40gの減量または40cm3程度の容積の増加が必要です。
水に浮かすには・・・
2010/10/21 11:04
体積が100×40×30=120000mm3
重量が、160gのブロック体を水中で浮かす為に、
必要となる空気量(体積)って、どのくらいなんでしょう?
それらを求める計算式や原理解説してるところがあれば、教えてください。
下記回答を受け、追加で質問です。
条件が、上記ブロック体の内部をくりぬいて空間をつくる場合、
どの程度の空間体積があれば水に浮かせられるのでしょうか?
重量は、160gを維持するものとします。
回答(2)からすると、約30~35cc=35cm3=3500mm3ぐらいなのでしょうか?
回答(2)の方と(3)の方とで、見解が異なるような気がします。
どちらの方が正しいのでしょう???
(2)→約40cc
(3)→約160cc
の空気量が必要??
色々と回答ありがとうございます。
空気を圧縮するとかそういった手段を考えないようにして、結論をまとめると・・・
160gの物体が浮くには、160cm3以上の体積物?(比重1以下)が必要なので、
現状の120cm3に対して40gの減量または、40cm3程度の容積(体積)の増加が必要になる。
と、解釈しました。
駄目ですかね??
回答 (4件中 1~4件目)
>>現状の120cm3に対して40gの減量または、40cm3程度の容積(体積)の増加が必要になる。
おkですが
減らすほうはまあ、空気なので 無視しても微々たるものですが
体積を増やす = 質量増えるなので
忘れずに
風船みたいに膨らませばいいですが
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比重
質量を体積で割って1以下なら浮くって
誰も書かないの?
昨日見つけたサイト
http://zoome.jp/YDDock/diary/4/
楽しそう
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%AF%94%E9%87%8D
1g 浮かすには 1cm3以上必要
160g 160cm3以上必要
だから比重ですって
簡単な潜水艦
┏━━┓
┃空気┃←圧縮空気
┃──┃
┃みず┃←注水
┃ ┃
┗━━┛
↓
沈む
浮く
↑
┏━━┓
┃空気┃←圧縮空気
┃ ┃
┃──┃
┃みず┃→排水
┗━━┛
ちなみに
同じ体積に 質量も(外殻の質量も)変えず空気を入れると
空気分質量が増え
比重は重くなって沈みますよ
訂正
浮く
↑
┏━━┓
┃空気┃←圧縮空気 ではなく圧縮を通常圧に戻す
┃ ┃
┃──┃
┃みず┃→排水
┗━━┛
>>空気量が必要??
と考えているのは もう一度 アルキメデスから
回答1・2は釣られて大歩危してるよ
>体積が100×40×30=120000mm3
アルキメデスの原理から浮力は120g
>重量が、160g
(160-120)=40gの浮力を追加すれば良いので
空気密度を1.29g/cc とすれば
40/1.29=31cc の空気が必要です。厳密には温度でわずかに変動します。
訂正します。
空気密度を1.29×10^-2g/cc です。
40ccの空気重量=0.52g
この分補正が必要です。
物体体積120cc+空気40cc+補正分0.5=160.5cc
空気の必要量は40.5ccです。
高校物理の実験についての記載
http://www.bekkoame.ne.jp/~kitamula/yozikken.htm
わかりやすい物理
http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/index.html
浮力関連の項目をご覧下さい。
お礼
2010/10/21 12:00
早速の回答ありがとうございます。
どこか紹介してもらえるサイトなどはないでしょうか?
体積が120cm3
浮力は約120g
重量が160g
差し引き40gの浮力不足です。
たとえば
体積60cm3
重量20gの物体を添えるとバランスして浮きます。
お礼
2010/10/21 12:01
分かりやすい例をありがとうございます。
追加で質問もありますので、よろしくお願いします。
お礼
2010/10/21 13:31
物体の比重が1以下なら浮き、1以上ならば沈む。。。
ということは分かっていますが、厳密には材料など複合の物体で、
中には空気も含んでいるものなんです。
(水は侵入しない)
じゃあ、120cm3の体積内に空気を入れても浮かない?ってことですか??