浮力を習って、物理がわけわからなくなりました・・・

助けて下さい・・・
力学の最初の方で、例えば床に質量Mの物体が置いてある時に、この物体にかかる力を図示したりしますが、この場合は重力Mgと、床からの垂直抗力Nの２つだけで、それらがつり合っています。

ここまでは問題なく理解できていたのですが、水圧とか浮力とかのところでは、大気圧が出てきました。地上にあるすべての物体には、大気圧がかかっていることは理解しています。それだと、質量Mの物体が置いてある場合でも、（物体が直方体をしていて、水平方向の断面積をS、大気圧をPとすると、）MgとNだけじゃなくてPSも図示しないといけないのではないでしょうか？

No.1 ベストアンサー 回答者： 0みー0 回答日時： 2021/11/04 15:19

簡単な話です。

大気中では全面においてそれほどの差がないので書く必要はなく、水中では上底と下底での差があるために考慮しないとならないってことだと思いますよ。水と空気じゃ密度が違いますからこうなるのだと思います。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
水と空気の密度の違いで、空気中は無視できるということですね。理解できました！

お礼日時：2021/11/04 20:16

No.4 回答者： head1192 回答日時： 2021/11/04 18:02

最初のパラグラフ。

厳密に言うと、そういう物体にも浮力は働いているよ。
空気の浮力。
精密天秤クラスの精度だと、きちんとその影響も考慮して質量を計算しないといけない。

逆に言うと、精密天秤クラスの精度でなければ、空気の浮力の影響など「あまりに小さいので無視できるものとする」。
力学の初歩の段階であまりたくさんの力を考えて訳が分からなくなるよりは、枝葉をカットして「モデル化」した世界で、理論の演習をたくさんこなした方がよい。

こういう例はたくさんある。
「質点」「剛体」「理想気体」「カルノーサイクル」・・・

もちろん浮力を考える単元になればそうはいかなくなる。
微々たる量でも浮力を計算に入れなければならない。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
空気の浮力ですか。高校物理の範囲では、大気圧を考慮しないといけないのは、水圧差による浮力と、熱力学くらいってことですね。

お礼日時：2021/11/04 20:21

No.3 回答者： トモクンアヤチャン 回答日時： 2021/11/04 15:51

ご指摘の通りだと思います。

質量Mの物体をテーマにした力の時は、大気圧は無視していいのだと思います。大気圧を考慮する場合は、質量Mの物体の床を押す力は、Ｍ－浮力（空気を押しのけた物体の体積*空気の質量）に下がりますから、物体の体積などが示されないと、式に表せません。ヘリウムガスが充満している箱だと、だいぶ軽くなりそうです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
空気中では、大気圧を無視していいんですね。

お礼日時：2021/11/04 20:18

No.2 回答者： angkor_h 回答日時： 2021/11/04 15:27

考え方としては、その通りです。

地表におけるgの値は、引力と大気圧の合計値なのです。

体重計には、引力と大気圧による下向きの力が常に働いていますが、
空の状態は、それをゼロと表示しているのです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
gの値の中に入っているとも考えられるのですね。

お礼日時：2021/11/04 20:17