物理基礎／浮力を受ける運動

高さL、底面積S、密度ρの円柱形の物体の上面を密度ρ0(ρ<ρ0)の液体の液面よりhだけ下げて手で固定した。重力加速度の大きさをgとする。

(1)この物体にはたらく浮力の大きさF
(2)上記の状態から静かに手を離したところ、物体はまっすぐに上昇を始めた。手を離してから物体の上面が液面に達するまでの時間tを求めよ。
(液体の抵抗は無視する)
という問題で、
(2)の解答に「液体の抵抗を無視するので、物体にはたらく力は、重力(下向き)と浮力F(上向き)の2力で、この2力の合力で物体は加速される。」とあり、その後、運動方程式ma=F−mgを立て解いてあるのですが、なぜ重力と浮力の2力で物体が加速されるのか分かりません。
縦方向の力は、浮力と重力以外に、物体が水から受ける力があると思ったのですが。

No.2 ベストアンサー 回答者： masterkoto 回答日時： 2018/05/13 12:42

物体には重力の他に、

底面、上面、側面それぞれが液体から力を受けます。
いま、液体からの抵抗は無視するとあるので、加速度に関わる力は
重力と、液体が底面、上面に加える力（圧力による力）となります。
浮力というのは、液体が物体の底面と上面を押す力の差のことですから、加速度に関わる力は重力と浮力となります。
物体が液体から受ける力は浮力という形で式の中に入っているのです＾＾

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
モヤモヤしていたところがよく理解できました！
丁寧な説明、ありがとうございます！

お礼日時：2018/05/13 12:58

No.1 回答者： rnakamra 回答日時： 2018/05/13 12:17

水から浮力と運動に対する抵抗以外のどんな力が加わるというのでしょうか?

そんな力はありません。

ここでは抵抗を無視するとあるので、水から受ける力は浮力だけなのです。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
抵抗とは、水圧のことでしょうか？

お礼日時：2018/05/13 12:49