浮力の計算していただけませんか！

質問

比重1.25の板を、比重1.68の液体に沈めるには、何グラムの重りを板につければいいでしょうか。

■板は厚さ1ｍｍ×幅600ｍｍ×奥10ｍｍで、板の両端に重りを設置します。

■液体の深さは10ｍｍで、板を液底10ｍｍに沈めたい。

分かる方、教えてください。宜しくお願いします。

回答No.2

CC_T · ベストアンサー

浮力は押しのけられる液体部分の重さに等しく、圧縮されない板であれば、深さは関係ないです（風船だと沈むほどに縮むから浮力が小さくなるけど）。

浮力は、
板の体積：0.1×60×1＝6立方センチ
　　　　　　　　　×
液体の密度＝1.68g／立方センチ
で求められます。

つまり、板に働く浮力は6×1.68で10.08[g]。

一方、板の重さは体積6に比重1.25を掛けて、7.5[g]です。

その差2.58g分を板に載せれば、板は水面すれすれまで沈みます。

ただし、オモリ自体にも浮力が働くため、水面下に沈めるにはオモリが液体に浸かる体積分の上積みが必要です。
オモリの密度や形状について指定が無いため、あとはご自身で計算してみて下さい。

（板＋オモリ）に働く浮力を（板＋オモリ）の重さが僅かでも上回れば、板は底まで沈みます。

もっとも、現実には表面張力が働くので、沈みはじめに手を貸してやらなきゃならないこともあったり
(^^;

お礼

なるほど！

必要な重りの大体の目安がつきましたので、後は手で微調整します。

わかりやすい説明、勉強になりました。ありがとうございました！

回答No.1

ORUKA1951

■板は厚さ1ｍｍ×幅600ｍｍ×奥10ｍｍで、板の両端に重りを設置します。
　錘の密度が分からないと計算できません。
　浮力は水中にあるすべての物体(液体自身も)に働きます。
■液体の深さは10ｍｍで、板を液底10ｍｍに沈めたい。
　これは無理です。圧力がかかるとすべての物体は体積が減ります。そのために一定の深さに沈めることは出来ません。いわゆる逆フィードバックがかかりますから、水面まで浮かぶか、底まで沈むかの二択しかありません。
　なんらかのフィードバック手段が必要です。例えば水底に何かを付けるとか、水面から何かを出すとか・・

お礼

説明が悪くてスミマセン。

板を深さ10ｍｍの水槽の底に沈めたかったのですが、水深と浮力が関係有るのかと思って紛らわしい質問をしてしまいました。

ありがとうございました。