アルキメデスの法則とは? 海水中の氷山の浮力の問題を解説

このQ&Aのポイント
  • アルキメデスの法則とは、液体中の物体が押しのけた液体の質量分だけ軽くなるという原理です。
  • 海水中に浮かぶ氷山の浮力の問題では、氷および海水の比重を考慮して、氷山が海面下に沈んでいる割合を求めます。
  • 海水の密度をVとして、氷山の比重が0.92であると仮定すると、V×1.05=100×0.92の式が成り立ちます。海水の体積をVとして解いています。
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アルキメデスの法則

アルキメデスの原理というのは、「液体中の物体は、その物体が押しのけた液体の質量分だけ軽くなる」ということですよね。 海水に浮かぶ氷山がある。氷および海水の比重をそれぞれ0,92および1,05とすれば、この『氷山』は全体積の何%を海面下に沈めている事になるか? 何でこれは、V×1.05=100×0.92ってなってるんですか? 海水をVにするんですか?『』つけましたが、氷山について出す問題なんですよね。 あと、なぜ海水に100を掛けたら押しのけた事になっちゃうんですか?押しのける時って引くのではないんですか? 海面上に出ている氷山の体積は氷山全体の何%か?氷山の密度は920kg/m^3、海水の密度は1020kg/m^3とする。 (100-v)×1020=100×920を解いて、 v=9.8%、 こうやってなってますし あの100-vの部分ですね

noname#127615
noname#127615

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  • denbee
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回答No.1

整理して考えてみましょう。 1)海水上の氷山の体積の割合をV%とすると、海面下にある氷山の割合は(100-V)%となる。 2)氷山が浮かんでいるということは、水中に沈むことによって得られた浮力と、氷山自身の自重が釣り合っている状態である (浮力は、アルキメデスの原理によって求められる)ので、  氷山の自重=海面下の氷山の体積から得られる浮力となる。 3)仮に氷山全体の体積をMとすると、   氷山全体の体積=M×100%(=1)   海面下の体積 =M×(100-v)%   4)従って、 氷山の自重  =氷山全体の体積×氷山の密度  =M×100%×920  =海面下の氷山の体積から得られる浮力  =海面下沈んだ氷山の体積×海水の密度  =M×(100-v)%×1020 となります。両辺のをMで割れば  (100-v)×1020=100×920 が導かれますので、後はvについて方程式を解けばよろしいかと思います。

noname#127615
質問者

補足

ごめんなさい。前問でも、普通に100-vとかしなくてもできたからこれもできないんですか? 何か、海面下にある氷山の割合自体を100-vじゃなくて、vとしちゃえばイケそうですがどうでしょうか

その他の回答 (1)

  • denbee
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回答No.2

>何か、海面下にある氷山の割合自体を100-vじゃなくて、vとしちゃえばイケそうですがどうでしょうか 別に構いませんよ。海上をvとしても、海面下をvとしても この問題の肝は、浮力と自重が釣り合うことから、体積の割合から 浮力を求める点ですから。

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