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※このウェブページは中学校理科3年の学習内容です。<3年p.15>
3 浮力と水圧
浮力の原因は水圧である。図9(a)の水中に沈めたゴム膜のへこみ方から,水圧は物体の上面よりも下面の方が大きいことがわかる。一方,物体の側面にはたらく水圧は,たがいに等しく反対向きのため,打ち消し合う。結果として,水中の物体には上向きの力がはたらくことになる(図9(b))。
浮力は,水中にあるすべての物体にはたらくが,実際には水に浮く物体と沈む物体がある。これは,物体に対して下向きにはたらく重力と,上向きにはたらく浮力との,どちらが大きいかによって決まる(図10)。
❶ 物体が水面下にあるとき,
下面にはたらく水圧 > 上面にはたらく水圧
である。このとき,
浮力=下面にはたらく水圧による力-上面にはたらく水圧による力
である。
物体の上面と下面の差は常に変わらないので,物体を沈める深さが変わっても,下面と上面にはたらく水圧の差は変わらない。つまり浮力も変わらない。