【理科】アルキメデスの原理の解説!浮力と体積の関係!必見です!

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城内中・東中・安東中の方々にお世話になっております。

本日で中3の夏期講習が終了します。

7月3週目からここまで良く頑張りました!期末テスト期待しております!

アルキメデスの原理

夏期集中特訓でも触れましたアルキメデスの原理。

【アルキメデスの原理】

物体にはたらく浮力の大きさは、その物体が押しのけた液体の重さに等しい。

実際はこういった原理、いわゆる法則みたいなものです。

※浮力については過去作の水圧と浮力の関係!求め方の解説をご覧ください。

これが中学生にとってはイマイチ理解できない、難しいと思われがちな原理なのです...

本日はそれを小中学生にもわかるよう、かみくだいて解説します!

物体が水に浮いているとき

つまり物体が静止している状態のときです。

物体が静止している=はたらいている力がつりあっている(合力が0)

この時の上向きの浮力下向きの重力と同じ大きさになります。

またアルキメデスの原理の物体が押しのけた水の重さに等しい。

これは押しのけた水の体積と浮力(単位をgで表したとき)が同じ大きさということです!

つまり物体の水中部分の体積と浮力(単位をgで表したとき)は同じ大きさになります。

※単位がcmとgで異なるのに値は同じになります。

物体が完全に水中にあるとき

完全に水中ならOKです!水中の途中でも底まで沈んでいても。

この時の浮力は何と等しくなるのか?勘の良い方ならすぐに気付くはずです!

先ほどは物体の水中部分の体積と浮力が等しくなると言いました。

なら完全に水中に沈んでいるときは、物体の体積そのものと浮力(単位をgで表したとき)は等しくなります!

物体の質量や重さ(重力)は関係ありません。

浮力に影響しているのは物体の体積のみです!

3年くらい前まではあまりこの体積と浮力の関係は入試で出題されていませんでしたが、

ここ最近またこのアルキメデスの原理を理解しているかを問う問題が出題されるようになりました。

まとめ

以上がアルキメデスの原理の簡略版です。

ちなみにこの考え方ができるのは、液体が水のときだけです!

理由は水の密度がちょうど1g/cmだからです。

中学受験をする小学生はこの液体が水銀の問題も出題されることもあります。

その時は上記の考え方は使えませんが中学生は基本水のみなのでご安心ください!

大人からしたら簡単なことでも小中学生には難しい考え方はたくさんあります。

WINGSではそういった内容をできるだけかみくだいてわかりやすく指導しております!

勉強が難しいとお悩みの方、是非WINGSで一緒に勉強しましょう。

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