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船上から鉄球を落とすと水位は変化するのか？
- 船上から鉄球を落とすと水位は変化するのか？この物理学の問題について、英文からの訳と原理について理解を深めたい。
- 船から鉄球を落とすと水位は変化するのか？条件が曖昧で理解しづらい物理学の問題について説明してほしい。
- 船上からの鉄球の落下による水位の変化について、英語での問題文からの訳と原理について説明してください。
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- yokkun831
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水面下の体積について考えると，鉄球の分の体積増加よりも，船が浮いたことによる体積減少（鉄球と同じ重さの水の体積）の方が大きいので 水位は下がります。下記が参考になると思います。 http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1118566601
お礼
解説に加えて参考ページまで、ありがとうございました！ まずは、式に置き換えられるだけのイメージ力を養いたいと思います。。
- semikuma
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water levelには、(川や海などの)「水位」の他に、(船の)「喫水線」の意味もあるようです。 http://dic.yahoo.co.jp/dsearch?enc=UTF-8&dname=1na&dtype=1&stype=1&p=waterlevel&index=07955900 船上から鉄球を落としたくらいで「水位」が変わるとしたら、 (鉄球の重さと比較できるほどの小さな船がぎりぎり入るほどの) 余程狭い池か沼であり、また水の面積や体積(深さ)が与えられていないのも変です。 常識的に考えて、ここでいう"water level"は(船の)「喫水線」ではないですか？ 先ず「水位」と考えると、アルキメデスの法則により、鉄球を落とす前は 船は鉄球の重さと同じ重量の体積の水(水の比重は1kg/リットル)を押しのけていたので、 落とした瞬間にはその分水位が下がりますが、鉄球が水に沈むことにより、 鉄球の体積分、水位が上がります。 鉄は水より比重が大きいので、トータルで水位は下がります。 が、余程小さな船と池でない限り水位の変化は観測できないでしょう。 「喫水線」とすると、重量が減った分船が浮くので、喫水線は下がります。 # 余談ですが、戦艦武蔵が進水したときは対岸でも水位の変化が観測されたそうです。 (大和はドック内で竣工したので水位の変化なし。)
お礼
喫水線は思い付きませんでした。 わざわざ調べて頂いてありがとうございます！ 実際に簡易模型を作って実験してみたのですが…ぱっと見で解るほどの結果は出せませんでした。 条件からすると「喫水線」かもしれませんね。 ありがとうございました。
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お礼
ようやくイメージが掴めました。 非常に解りやすい解説をありがとうございます。