物理に詳しい方おねがいします 水

質問

この前、実験で中性浮力の実験を行い、やり方は水(Max1000mlメスシリンダー)の中に球(36g)を入れ、食塩を入れて浮きあげ、中性浮力にするというものです。
36gと重いことだけあり、食塩を105g入れたら、中性浮力になりました。食塩と球を入れる前の水の量は880mlで食塩をいれ、球を抜いた水(塩水)の量は、881mlでした。球の重さは実験後も変わらず36gでした。
問題は、その中性浮力の時の塩水の密度を求めたいのですが求め方がわからず、調べたら公式は出たのですが、
m=ρV m:球の質量 ρ:液体の密度 V:球の体積
これが本当に正しいか分かりませんし、もしこれが本当なら実験をしなくても答えが分かってしまうと思います。おねがいします。
球の直径は4cmです。実験時の水の温度は22℃です。

回答No.3

foomufoomu · ベストアンサー

＞m=ρV
これは、たんに、アルキメデスの法則（浮力は押しのけた液体の体積に等しい）を表した式です。
塩水の密度を表す式ではありません。
(浮力と物体の質量が等しいとして、左辺は「浮力」のところを「質量」に置き換えてありますが）

>食塩と球を入れる前の水の量は880mlで食塩をいれ、球を抜いた水(塩水)の量は、881mlでした。
この結果をつかってもよいなら、塩水の密度は
塩水の重さ／塩水の体積　ですから、水(ま水)の密度を１とすると
(880+105)/881 = 1.118 g/cm3
になります。

念のため、この結果から浮力を計算すると、
球の体積 V= 4/3*π*r^3 = 33.51
浮力=ρV= 1.118*33.51= 37.46

実際の球の質量は36gなので、少し違いますね。塩水の体積=881ml がおかしい気がします。
塩の比重から考えて900mlぐらい以上になるはずです。917mlなら答えが合います。

お礼

あなたの回答が一番分かりやすかったです！
ありがとうございます！多分、881mlは読み間違いです笑

回答No.2

teppou

＞m=ρV m:球の質量 ρ:液体の密度 V:球の体積
これが本当に正しいか分かりませんし、もしこれが本当なら実験をしなくても答えが分かってしまうと思います。
　この式は正しい式です。しかし、食塩水の密度は実測しなければなりません。
　球を食塩水に入れて浮力を見るか、食塩水の密度を実測するかの選択となります。
　全てを回答するのは大変ですので、参考になりそうなサイトを貼っておきます。
　食塩水の比重の計算方法についてなのですが、
　https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1229469762
　０℃から３０℃のそれぞれにおける飽和食塩水の密度を知りたいです。
　https://okwave.jp/qa/q6245318.html

回答No.1

mpascal

そうですね、実験をしなくとも答えは出るはずですよね。