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沈んだ潜水艦
hagiwara_mの回答
- hagiwara_m
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No.4の回答をした者です。 >「箱の底と水槽の底に水が入り込まないように工夫する。、、」 > (略) > この箱は浮力は受けないと考えて良いのでしょうか? 「水が入り込まないように工夫」というところの意味を正確にしないと、決められません。箱の底と水槽間に水が残らないようにする(例えばロウなどを塗る)という意味なら、水中にあるときと同じことで、速やかに浮かび上がります。一方、箱が現実に上昇しても水が底に入らないような工夫、例えば、ピストンを水槽底に固定し、それにはまったシリンダを箱の底に固定すること、をすれば、浮かび上がれません。 一般論的な説明を少し補足いたします。 「浮力」というのは、流体で囲まれた物体について適用される概念ですから、底が固体間接触となった段階で、馴染まない言葉になってしまいます。しかし、それは「浮力」の定義に関わる問題で、箱の力学的状況自体は、底が水槽に接触してもほとんど変わらないのです。箱も、水槽の底をつくる物体も、深度に応じた水圧による圧縮応力を受けている-この認識が本質的です。同じ応力状態の物体どうしが接触しても(一体と見なせるようになるだけで)何も起こりません。
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