10x10x10cmの発泡スチロールと

10x10x10cmの容器(容器の重量は考え無い、中身は空気)

の浮力は、どちらが高いですか?

A 回答 (2件)

浮力はその物体が押しのける流体の重量(質量じゃないです)なので、


この設問の場合は同じです。
但し、浮き沈みを考えると、容器のほうは質量を考えないとの事ですし、
発砲スチロールの方は質量を考えるとなると、容器の中の空気の重量を考えても
発泡スチロールのほうが若干沈み勝手になるのではないでしょうか?
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この回答へのお礼

ありがとうございます、よく理解できました

お礼日時:2005/04/21 02:15

物体に働く水による浮力ならばその物体の水中にある部分の体積と等しい体積の水の重さ(力の大きさであり質量ではない)です


浮力を聞くためにはどういう状態になっているか何からの浮力かをいわなければなりません
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この回答へのお礼

水中です。

じゃあ10x10x10cmの鉄の固まりと10x10x10cmの空気の入った容器の浮力は一緒なんですね?

お礼日時:2005/04/21 02:06

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Q発泡フロートの浮力の計算

10m×10m(1280kg)のイカダを発砲フロートを使用して水面に浮かべたいと思っています。
普通ならフロートの浮力をもとに計算すると思うのですが、
例)3号フロート使用の場合(浮力300kg)
 1280÷300=4.2個
ただこの場合、フロートの半分ぐらいまでが水面につく状態になるそうなんですが、できればイカダを水面スレスレの位置で浮かせたいと思っています。その場合、どのように計算すればよろしいでしょうか?
事前に目安として計算上でフロートの個数を出して、あとは実際の現場で調整したいと思っています。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

単純にフロートの数を減らすか浮力の小さいフロートにすれば出来ると思いますが。
質問者さんはフロートの上にいかだを載せて、それを水に浮かべたときになるべくフロートが見えないようにしたいのですよね?

水に浮かべた浮力体に発生する浮力は単純にその浮力体が押し退けた水の重さ(=体積)なので、実際に浮力体として発生出来る最大浮力は
・浮力体の体積(と同等の水の重さ)-浮力体の重さ
になります。

例えば1280kgのいかだ本体に80kgの浮力があるとすれば
フロートは1200kg発生出来ればぎりぎりいかだが浮く(というか外力が無い限りは沈まない)状態になります。
ただ実際には、いかだ本体の浮力がある程度ないと、水面ぎりぎりに浮かばせて安定させるのは難しいと思います。というのは、フロートがほぼ沈んだ状態だと、波や流れなどの外力が加わった場合に姿勢を安定させるための浮力がないためです。

質問者さんの
> 3号フロート使用の場合(浮力300kg)
というものがどのような物か分かりませんが、半分位までしか沈まないということは、このフロートの最大(実力)浮力は300kgの倍以上あるという事になります。(300kg+フロートの重量を加えて半分しか沈まないので)

フロートの実力は
(フロートの体積と同等の水の重さ)-(フロートの重さ)
なので、購入元にそのデータを確認出来ない事にはどのサイズのフロートを何個使う必要があるか分かりませんが、浮力と荷重がつりあった位置まで沈むことには変わりありません。

単純にフロートの数を減らすか浮力の小さいフロートにすれば出来ると思いますが。
質問者さんはフロートの上にいかだを載せて、それを水に浮かべたときになるべくフロートが見えないようにしたいのですよね?

水に浮かべた浮力体に発生する浮力は単純にその浮力体が押し退けた水の重さ(=体積)なので、実際に浮力体として発生出来る最大浮力は
・浮力体の体積(と同等の水の重さ)-浮力体の重さ
になります。

例えば1280kgのいかだ本体に80kgの浮力があるとすれば
フロートは1200kg発生出来ればぎりぎり...続きを読む

Q発泡スチロールのプール

実際実験できないのでお分かりになる方お願いします。

人が一人入れる容器(電話ボックスより少し大きめで2.5mほどのたかさ)に直径2cmほどの発泡スチロールの粒を人が入った状態で流し込んで満タンにした場合。

壁などに手をつかずにそこから上へ出ることができるのでしょうか?
それともいくらもがいてもそこから上へは移動できないでしょうか?

条件が簡単すぎるので一概にこうだとは言えないかもしれませんが、この場合だったらできる、できない。などでもいいので回答をお願いします。

Aベストアンサー

人間の方が発泡スチロールよりもおそらく密度が高いので、もがけばもがくほど、沈んでいくと思います。

Q浮力計算に使われるρ(ロー)ついて

浮力計算に用いる、流体の密度:ρについての質問です。

流体で満たした水槽に沈めた直方体のおもりがあるとします。
このおもりの表面には水圧がかかります。
特に、上面と底面との水圧の差は常に等しく、浮力として現れます。
これはおもりがおしのけた体積の流体にかかる重力に等しくなります・・・。
というのが私の浮力に対する理解です。
「これはおもりがおしのけた体積の流体にかかる重力」は有名な公式の
ρVg〔N〕 (ρ:流体の密度〔kg/m^3〕V:おしのけた流体の体積〔m^3〕g:重力加速度〔m/s^2〕)ですよね・・・。

疑問に思うのはρです。流体が水だとすると、水深が大きいほどおもりの表面への水圧が大きくなります。深いほど支えるものが多いから、押し固められている。つまり水分子は深いほど詰まっている。というのが私のイメージです。
となると水圧が大きくなる要因は分子の衝突速度ではなく、分子の衝突回数が増えるからだということになります。

しかし、水分子が詰まっているということは、よりρ〔kg/m^3〕が大きいということですよね・・・?
となると、浮力計算ではいつでもρVgではなくて水深ごとに違ったρを用いないといけないことになります。

どこで間違ったのか、詳しい方お教えくださいmm

浮力計算に用いる、流体の密度:ρについての質問です。

流体で満たした水槽に沈めた直方体のおもりがあるとします。
このおもりの表面には水圧がかかります。
特に、上面と底面との水圧の差は常に等しく、浮力として現れます。
これはおもりがおしのけた体積の流体にかかる重力に等しくなります・・・。
というのが私の浮力に対する理解です。
「これはおもりがおしのけた体積の流体にかかる重力」は有名な公式の
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Aベストアンサー

液体は気体と違ってほとんど圧縮性がありません。したがって圧力が増えてもほとんど密度は変わりません。
20℃、101.3[kPa](1[atm])で、圧縮率は、0.45[1/GPa]だから、
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したがってよほどの高圧でなければ、体積は変わらないとして計算する。密度も変わらないとする。
高圧や厳密の計算なら当然圧縮率が考慮される。

Q発泡スチロールにくるまれてダイブ

だいぶ前から気になっていたことをさっき急に思い出して眠れなくなりそうなので質問させてください。

直径がランドマークタワーと同じサイズの発泡スチロールの球体が、ランドマークタワーの屋上に乗っているとします。その球体の中心には、ベジータやナッパが乗っていた宇宙船くらいのサイズの空洞があります。

僕がその空洞の中で体育座りをしています。

ランドマークタワーは高いので風が強いです。なので、その僕が入った発泡スチロールの球体はすぐに風にあおられて落下してしまうと思います。

そこでなのですが、球体がランドマークタワーのテッペンから地面に落下したとき中に入っている僕はどのようになってしまうのでしょうか?

ふわふわ落ちて無事ですか?それとも急降下してぐしゃっとつぶれて圧死してしまうのでしょうか?
気になって今夜は眠れそうにありません。

この場合、発泡スチロールの球体は近隣のビルなどには触れず、直接地面に落ちたと仮定してください。また、空気の供給も行われており窒息することはないとします。


お願いします。

Aベストアンサー

最初にいる高さは、
ランドマークタワーの屋上+半径

落下時の高さは、
地面位置+半径

その結果、ランドマークタワーの高さから落下した
のと同じ事になります。

296mですね。
h=gt^/2
大体7~8秒秒で地面に衝突します。
(8秒で313m落下)

8秒後の速度。
V=gt
秒速78.4m
時速282キロで地面に衝突。

検算
h=vt/2
313m。
h=gt^/2と同じ答え。

F1マシンがいきなりノーブレーキで壁に衝突するのと同じ衝撃加重です。

スチロールが粉々にならず、衝撃を分散出来ない場合、全身骨折によるショック死に至ると思います。

粉々に砕け、数十mも中に沈む場合は定かではありません。

但し、地面=絶対動かないコンクリートです。

コーナーのクッション(力が逃げる場所がる)
と一緒にはしないで下さい。

クッションが移動すれば、衝撃のかかる時間がズレ、
半分以下の衝撃で軽症の場合がります。

2mの高さからコンクリートへ飛び降り場合、
骨折の可能性は飛躍的に増加します。

最初にいる高さは、
ランドマークタワーの屋上+半径

落下時の高さは、
地面位置+半径

その結果、ランドマークタワーの高さから落下した
のと同じ事になります。

296mですね。
h=gt^/2
大体7~8秒秒で地面に衝突します。
(8秒で313m落下)

8秒後の速度。
V=gt
秒速78.4m
時速282キロで地面に衝突。

検算
h=vt/2
313m。
h=gt^/2と同じ答え。

F1マシンがいきなりノーブレーキで壁に衝突するのと同じ衝撃加重です。

スチロールが粉...続きを読む

Q浮力補正の計算で

空の比重計の重量を Wp
蒸留水を入れた時の重量を Ww
比重計内にある液体の体積を V
蒸留水の密度を ρw

とするときの式

 V=(Ww-Wp)/ρw ・・・(1)

に浮力補正
比重計のガラス部分の体積を≪Vp≫ 
とすると≪ρairVp≫の浮力がかかる。
また、比重計の真の重量≪Wp≫と
天秤から読み取った重量≪Wp'≫の間には

 Wp=Wp'+ρairVp

が成り立つ。 W、Wwも同様。
(1)式にこれら浮力補正を施すと

 V=(Ww'-Wp')/(ρw-ρair)

となるそなのですが、分母のほうが分かりません。
どうしてこうなるのでしょうか?
教えて下さい。

Aベストアンサー

蒸留水を入れた時の重量Wwの中には比重計の容積Vも含まれますから
Ww=Ww'+ρair(Vp+V)
であり. (1)の分母を払った式にそれぞれの値を入れて
ρw × V=Ww-Wp 
ρw × V={Ww'+ρair(Vp+V)}-(Wp'+ρairVp)=(Ww'-Wp')+ρairV
するとVの項を左辺にまとめて
(ρw-ρair)V=Ww'-Wp'
よって
V=(Ww'-Wp')/(ρw-ρair)
ということではないでしょうか.

Q発泡スチロールの誘電率は?

題名の通りなのですが
発泡スチロールの誘電率はどのくらいなのでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ポリスチレン
比重が1.05~1.07
比誘電率2.3~2.6

体積と重さを量ると比重から空気との割合がわかるから
比誘電率にかければ?
空気の比誘電率は1.0

Q浮力の計算していただけませんか!

比重1.25の板を、比重1.68の液体に沈めるには、何グラムの重りを板につければいいでしょうか。

■板は厚さ1mm×幅600mm×奥10mmで、板の両端に重りを設置します。

■液体の深さは10mmで、板を液底10mmに沈めたい。

分かる方、教えてください。宜しくお願いします。

Aベストアンサー

浮力は押しのけられる液体部分の重さに等しく、圧縮されない板であれば、深さは関係ないです(風船だと沈むほどに縮むから浮力が小さくなるけど)。

浮力は、
板の体積:0.1×60×1=6立方センチ
         ×
液体の密度=1.68g/立方センチ
で求められます。

つまり、板に働く浮力は6×1.68で10.08[g]。

一方、板の重さは体積6に比重1.25を掛けて、7.5[g]です。

その差2.58g分を板に載せれば、板は水面すれすれまで沈みます。

ただし、オモリ自体にも浮力が働くため、水面下に沈めるにはオモリが液体に浸かる体積分の上積みが必要です。
オモリの密度や形状について指定が無いため、あとはご自身で計算してみて下さい。

(板+オモリ)に働く浮力を(板+オモリ)の重さが僅かでも上回れば、板は底まで沈みます。

もっとも、現実には表面張力が働くので、沈みはじめに手を貸してやらなきゃならないこともあったり
(^^;

Q重量によって浮力は変わりますか

体積は16000ccで重量7kgくらい(板厚2.8mmの円柱フロート)と
同じ体積で 重量15kgくらい(板厚6mm)のフロートでは
浮力に大きな差があるでしょうか。

このフロートを3個連結した浮を製作して貯水池に浮かべるのです。
(フロート以外のパーツの重量は20キロです)


大体同じくらいに浮いてくれればいいのですが。

どちら様かよろしくお願いします。

Aベストアンサー

ご質問が、あまり物理的用語ではありません。
「浮力」とは、ある物体が水に浮いたときに、その物体にかかっている「浮かせる力」です。
ご質問の二つの物体はともに水よりは軽いですから、両方とも水に浮きますね。
ということは、重量7kgの物体には浮力が7kgかかっており、重量15kgの物体には浮力は15kgかかっているのです。
ですから「浮力に大きな差があるか」と言われれば、「二倍以上の差がある」というのが回答になります。

「大体同じくらいに浮いてくれればいいのですが。」ということから推察すると両物体を浮かせたときに水の上に頭を出す部分が同じか程度かどうか?、ということでしょうか。
もし、そうであれば、考え方は次のようになります。
物体に働く浮力とは、その物体が押しのけている液体(この場合は水)の重量分です。
従って、重量7kgの物体が押しのける水の量は7kg(=7リットル)ですから、物体全体の半分以下。つまりこの物体は半分以上は水面に出る事になります。
一方、重量15kgの物体が押しのける水量は15リットル分であり、この物体はほとんど9割以上水没する計算です。
以上でいかがでしょうか。
求めている回答が別問題であれば、それを明示していただくよう。

ご質問が、あまり物理的用語ではありません。
「浮力」とは、ある物体が水に浮いたときに、その物体にかかっている「浮かせる力」です。
ご質問の二つの物体はともに水よりは軽いですから、両方とも水に浮きますね。
ということは、重量7kgの物体には浮力が7kgかかっており、重量15kgの物体には浮力は15kgかかっているのです。
ですから「浮力に大きな差があるか」と言われれば、「二倍以上の差がある」というのが回答になります。

「大体同じくらいに浮いてくれればいいのですが。」ということから推察すると両...続きを読む

Q浮力の計算

灯油(比重0.8)に浮かんだ空の一斗缶(容積18リットル)を20CM沈める為には何グラムの錘が必要か?

この問題どうやって解けばいいんでしょう?

Aベストアンサー

一斗缶の大きさを調べてみました。
底面が24cm×24cm、高さが35cm、質量1.1kgが規格のようです。

おもりは缶の中に入れるとします。水でも砂でも何でもいいです。
20cm沈んだ時の液中の体積は24×24×20cm^3=11.52Lです。
水だと11.52Kgに相当します。でも灯油ですから比重0.8をかけて9.2kgです。
浮力は9.2kgfです。
必要なおもりの重さと缶の重さを足したものが9.2kgfになります。
8.1kgのおもりが必要です。

かなりの量の灯油をオープンで使うことになります。
何か危ない状況であるような感じがしますが。

Q底面積10cm^2、高さ10cmの円筒Aの上に、

底面積10cm^2、高さ10cmの円筒Aの上に、
底面積5cm^2、高さ10cmの円筒Bを乗せたような形の容器に、(AとBの内部の空間はつながっている)
水(密度1g/cm^3)を満タンに入れると、
Aの底面が受ける圧力は?        ………20gw/cm^2
(念のため……gw=グラム重)

中学生の時のノートを見ていたら、上のような問題を見つけました。
これっておかしくはないでしょうか?
水の全質量は「密度×体積」より1×150=150gですよね?
つまり、Aの底面にかかる力(全圧力)は150gw。
でもこの問題の答えの圧力を使って考えると、
Aの底面にかかる力は「圧力×面積」より20×10=200gwとなってしまいます。

私のノートの書き写し間違いですよね?
それとも、何か重要なことを見逃しているのでしょうか?

Aベストアンサー

>Aの底面にかかる圧力は1010gw/cm^2ということになるのですか?

「Aの底面にかかる圧力」の意味がAの内面の底の部分にかかる圧力という意味であればそういうことになります。
ただし容器ごと秤に乗せた場合は容器の重さ+水の重さがかかってきます。
容器の底面から秤にかかる力を面積で割った値は水の圧力とは異なります。
上の方で容器の首が細くなっていれば容器の壁に上向きの圧力成分が生じます。底面に加わる下向きの力と容器の壁に加わっている上向きの力の差し引きが秤にかかっていく力です。

密閉した容器に1気圧の空気がはいっているとします。
底面には1気圧かかっています。
1cm^2当たり1kgwです。水10m分です。
空気の目方がこんなにあるわけないです。
上下の差し引きです。

細い管の中に水が入っている場合が不思議なようですが入れ物の中にある空気がどこかで外気とつながっていると圧力は1気圧になります。1cm^2当たり1kgwというのは大気圏全部の空気の高さに相当しているのですからものすごく長い管を考えているのと同じです。

もう一度書きます。
容器の内部の水が容器の底に及ぼす力と容器の重さを加えたものが秤にかかっていくのではありません。
容器の内部の壁全体にかかっている力の合力と容器の重さを加えたものが秤にかかっていくのです。

>Aの底面にかかる圧力は1010gw/cm^2ということになるのですか?

「Aの底面にかかる圧力」の意味がAの内面の底の部分にかかる圧力という意味であればそういうことになります。
ただし容器ごと秤に乗せた場合は容器の重さ+水の重さがかかってきます。
容器の底面から秤にかかる力を面積で割った値は水の圧力とは異なります。
上の方で容器の首が細くなっていれば容器の壁に上向きの圧力成分が生じます。底面に加わる下向きの力と容器の壁に加わっている上向きの力の差し引きが秤にかかっていく力です。

密...続きを読む


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