物理のエッセンスの25番号さの問題で 解説を見たら重力が一定とありました。 この重力mgのmをρvと

物理のエッセンスの25番号さの問題で
解説を見たら重力が一定とありました。
この重力mgのmをρvとしたら、このvはなんで空気の体積にならないのでしょうか？この重力はどこにかかってますか？
分かりにくくてすみません

回答お願いします

質問者からの補足コメント

• 水圧が高くなってvが小さくなるなるのは分かったんですけど、そのときρvのvも変わらないですか？

    補足日時：2019/04/21 10:03

No.1 ベストアンサー 回答者： konjii 回答日時： 2019/04/21 09:30

静止した時の水の密度をρ₀、空気の密度をρ、空気の体積をｖ、容器の質量をｍ、水深をｈ₁とすると。

重力は（ｍ＋ρv）ｇ
浮力は　ρ₀v
静止の状態で釣り合っているので、（ｍ＋ρv）ｇ＝ρ₀v　at ｈ₁
容器を押し下げた場合ｈ＞ｈ₁水圧は高くなります。
ｐｖ＝ｎＲＴよりｖは小さくなります。ρvは質量不変の法則から一定ですが
浮力のρ₀vはｖが小さくなった分小さくなります。よって、ｈ＞ｈ₁の場合
（ｍ＋ρv）ｇ＞ρ₀v　at ｈ₁＜ｈ
となって、沈み続けます。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます

お礼日時：2019/04/24 16:41

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2019/04/21 11:21

考え方として、

・水は「液体」なので、圧力によっても体積は変わらない。（実は、本の少し変わるのだけれど、ほとんど無視できる程度）従って水深によらず「密度」は一定とみなせる。
・空気は「気体」なので、圧力によって体積が変わる。体積が変われば密度も変わる。
ということを理解していることが前提です。
いずれも、物質としての「質量」は一定です。

つまり、
水は水深によらず質量：Mw、体積：Vw、密度：ρw すべて一定
　Mw = Vw* ρw
空気は、質量 Mw のみ一定で、水深によって体積：Va、密度：ρa が変化
　Ma = Va* ρa
ということになり、
「重力」は、水も空気も水深によって変化しない。
「浮力」は、水深によって変化する Va と変化しない ρw によって決まる。

そして、問題は「重力」と「浮力」の力のバランスを問うています。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます

お礼日時：2019/04/24 16:39

No.2 回答者： konjii 回答日時： 2019/04/21 10:32

＞vが小さくなるなるのは分かったんですけど、そのときρvのvも変わらないですか？

　ρは大きく成って、ｖは小さくなり、ρv＝一定です。
ｖが小さくなると、押し出した水の量も少なくなって、浮力は小さくなります。