体積とか質量とか重さとかよくわからないけど…？

Q．ボートに乗って、手荷物を船外に放り出すと、水位は上がるか、下がるか？

A．「手荷物が浮くならば、全体の水位に変化はなく、手荷物が沈むならば水位は下がる。」

らしいのですが、

私は、手荷物が浮くのなら水位はさがると思いました。もともとボートに乗っていた物のわけだからその物の重さ分だけボートが沈んでいると思います。その手荷物が浮くのなら、浮いてる分＝水に浸かっていない分の体積は水に含まれないので、その分水位は下がると思いました。

また、手荷物が沈むのならば水位は変わらないと思いました。そのものの体積分まるまる水に浸かってるので…


それとも、小さくても重たいものや、大きくても軽いもの（でも水には沈むぐらい）とかで変わってきそうなような？

なぜ、こうなるのでしょうか？

No.6 回答者： dreamhope-ok 回答日時： 2013/04/10 15:18

水位は下がる。

ってことは、

沈んでいる部分が少なくなっていますよね。

「水位は下がる」をもう一度、どういう状況か考えましょう。

No.5 回答者： reiman 回答日時： 2013/04/10 14:47

書き間違い修正：逆でした.

アルキメデスの原理：水に浮いている物体の重量はその物体が押しのけている水の重量に等しい.

船と荷物以外の積載物の合計重量をＷとし
荷物の重量をwとする.
放り投げる前はアルキメデス原理によりw＋Ｗに等しい重量の水を押しのけている.
放り投げた後荷物が浮いている場合にはアルキメデスの原理により
船が押しのけている水の重量はＷであり
荷物が押しのけている水の重量はwであり
合計すると放り投げる前と同じ重量の水が押しのけられているのだから水位に変化は無い.
放り投げた後荷物が沈んでいる場合にはアルキメデスの原理により
船が押しのけている水の重量はＷであるが
荷物が押しのけている水の重量は荷物が沈んでいる以上wよりは小さいので水位は低くなる.

No.4 回答者： reiman 回答日時： 2013/04/10 14:39

アルキメデスの原理：水に浮いている物体の重量はその物体が押しのけている水の重量に等しい.

船と荷物以外の積載物の合計重量をＷとし
荷物の重量をwとする.
放り投げる前はアルキメデス原理によりw＋Ｗに等しい重量の水を押しのけている.
放り投げた後荷物が浮いている場合にはアルキメデスの原理により
船が押しのけている水の重量はＷであり
荷物が押しのけている水の重量はwであり
合計すると放り投げる前と同じ重量の水が押しのけられているのだから水位に変化は無い.
放り投げた後荷物が沈んでいる場合にはアルキメデスの原理により
船が押しのけている水の重量はＷであるが
荷物が押しのけている水の重量は荷物が沈んでいる以上wよりは小さいので水位は高くなる.

No.3 回答者： B-juggler 回答日時： 2013/04/10 14:26

これもＮＥＶＡＲ？

問題が成立しないよ？　Ｎｏ．１さんと一緒。

何も関係ないよ？

物理なんだろうけれど、水面ってなんでしょう？

(=^. .^=)　ｍ（＿　＿）ｍ　(=^. .^=)

No.2 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2013/04/10 13:05

喫水ではなく水面の高さですね。

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^なら、その通りです。
それは下記の理由です。
水面の高さは、水面に沈んでいる部分の体積です。
船は、その船の重量分だけ水に沈んでいます。そこから荷物を取り出してしまうと、その重量分だけ船は浮かびます。
　荷物を出すとその分船は浮きますが、その荷物が水面に浮かぶと、やはりその荷物の重量分だけ水に沈んでしまうため水面の高さは変わりません。
　しかし、沈んでしまうと、その重量を川底(海なら海底)が支えるため、水が支える重さは減ってしまいます。
　すなわち、水より重たいものなら水面は下がります。

No.1 回答者： spring135 回答日時： 2013/04/10 11:18

＞ボートに乗って、手荷物を船外に放り出すと、水位は上がるか、下がるか？

手荷物が浮くならば、全体の水位に変化はなく、手荷物が沈むならば水位は下がる

全くの誤解です。

手荷物の重さに対応した水の分だけ浮き上がります。物体の比重には関係ありません。アルキメデスの原理は物体が排除したみずのぶんだけふりょくがその物体に働くといっているのであって手荷物は水につかっているわけではないのでそれによる浮力は発生しません。船全体としては手荷物の重さ分だけ浮力を稼ぎために水を排除する必要があり、沈みます。手荷物を船外に放り出せばその分軽くなり浮き上がります。