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セルフ塾は閉めましたが、そのままの名前でブログを続けます。独学,独習。教わるより,学ぶを重視。 セルフラーニングの方法,英語,数学などの情報を発信するつもりです。

中学生のための「浮力」
 中学生のために「浮力」について説明します。ただ、前回書いた
中学生のための「水圧」

についてはきちんと理解していることが条件です。水圧が分からなければ、浮力は理解できませんよ。

 前回は、
水圧(hPa)=水の深さ(m)×100

 だということを学びました。
 このことから、
水深が深くなると水圧は大きくなる
ことが分かります。

 水圧は、下向きだけでなくあらゆる方向から作用します。
上向き、右向き、左向きなどあらゆる方向の水圧もあるのです。
 そしてその大きさは
水圧(hPa)=水の深さ(m)×100
です。

 次の図は、 あらゆる方向から水圧が働き、深いほど大きい様子を表しています。
suiatuara.jpg

 次の図は、底面積3m²、高さ3mの柱体を水の中に沈めた図です。
furyoku_20120916232155.jpg

 1ます1メートルです。
 
 だから、上のような圧力になりますね。

 イは、右向きに200hPa、
 ウは左向きに200hPaなので打ち消しあっています。

エは、右向きに300hPa
オは、左向きに300hPa
 エとオも同じ大きさで反対向きです。

 このように、水平方向にはたらく力は同じ大きさで向きが反対なのでうち消しあいます。

 上下の力をみます。
アは、下向きに100hPa=10000Pa
カは、上向きに400hPa=40000Pa

 上向きの圧力は、下向きの圧力より大きいのです。

 次に下向きの力、上向きの力の大きさを求めます。

 圧力×力を受ける面積=力の大きさ でした。

 下向きの圧力は10000Pa、底面積3m²です。
 10000×3=30000N

 上向きの圧力は40000Pa、底面積3m²です。
 40000×3=120000N

下向きの力は30000N、上向きの力は120000N です。

 その差を求めます。

 120000N-30000N=90000N 

 つまり、上向きに90000Nの力が柱体に働いているのです。

 このような水中にある物体に働く上向きの力をに浮力(ふりょく)といいます。

 浮力は、このように上向きの水圧と下向きの水圧の差から出てくるのです。

 次回は、アルキメデスの原理です。



 このブログの中学理科(物理)の記事をまとめて、アマゾンキンドルで出版いたしました。


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