見た目、重さが同じだが体積が異なる金属（種類は異なる）の浮力って同じですか？

半径6センチ、高さ3センチのメダルAとBが2つあります。
前提条件として
・AとBは同じ重さ
・AとBの見た目の大きさ、形は同じ
となります。

それぞれの詳細情報は
Aは18Kの金（密度16.12g/cm3）でできており、中には空洞があります。
空洞の大きさは半径5.5cm、高さ2.5cmです。
Bは銅（密度8.89g/cm3）でできており中には空洞がありますが、AとBは同じ重さであることと密度が異なるため空洞はAよりも小さくなります。

この両者を天秤に載せ、水中に沈めた時、天秤はどうなるのでしょうか？


私の推論としては見た目の体積が変わらないため、天秤は動かないと思うのですが実質的な体積は空洞が存在することからAの方が小さくなります。そのためAの方が沈む…？可能性もあるのか？とも思っています。計算式付きで教えてください。

No.5 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2020/10/24 14:13

浮力は物体の表面に加わる力を全て足し合わせたもの。

物体の外形のみで決まり中味は関係ありません。

No.4 回答者： pooh2016 回答日時： 2020/10/24 12:14

空洞が外に繋がってなければ、重さも体積も同じです。

（空洞を含めた総合の密度が同じになります）

浮力は体積だけで決まりますので、内部の空洞の大小は全く関係ありません。


>この両者を天秤に載せ、水中に沈めた時、天秤はどうなるのでしょうか？
変わりません。

>実質的な体積は空洞が存在することからAの方が小さくなります。
空洞も含めれば体積は同じです。（表面から穴が繋がってなければ）

No.3 回答者： masterkoto 回答日時： 2020/10/24 12:10

アルキメデスの原理です

物体は、おしのけた流体にかかる重力と同じだけの浮力を受けるというものです
ゆえにご質問ケースでは　空洞の有無にかかわらずA,Bが押しのける水の分量は等しいですから
どちらも同じように水没させれば浮力は等しくなります
それぞれの重量が等しいということなので
それぞれにかかる重力から、それぞれの浮力を差し引いたものが
等しくなるので
天秤んは釣り合います
ただし、空洞の意味があいまいで
メダルに穴が開いていて内部へ水が浸水するということなら話は別です

No.2 回答者： むらさめ 回答日時： 2020/10/24 12:06

天秤は動かないです。

空洞を入れて重さを調整する物は観たことがないですが、古来、金貨を偽造する為に表面だけ金を使い、中は安い金属を使い重量調整に重い金属を中心部に使うことが成されています。

No.1 回答者： oo14 回答日時： 2020/10/24 12:02

計算式もくそも、空洞に水が入らない限り、

同一体積の浮力は同じであり、見かけの密度は同一
(見かけ比重も同一）であるので、天秤は動きません。
ただし沈める時、材質の違いによる表面張力の違いがあれば、
天秤はふれるが、沈めてしまうと、天秤は空中と同様になるでしょう。