実体験で少し気になったのでしょうもないことですが質問します。
シチュエーションから書きますと冬至の日に風呂にゆずがうかんでいました
浮かんでいるので浮力のほうが大きいことはわかります。
そしてそのゆずを持ち水中にいれて勢いよく動かすと
何も持っていないときよりも軽い力で動かせました。
次に表面積の大きいもので試してみると逆に重く感じました。
これは水の抵抗力によるものでしょうか?
こんなくだらない事ですが教えてください。

あと、浮力って求められるんでしょうか?
浮力の定数とかもあるのでしょうか?
そのへん名称をふまえておしえてくれれば幸いです。

A 回答 (3件)

流体内での抵抗は Cdx前面投影面積x速度x速度


に比例します。
面積が多きければ抵抗も大きいことがわかっていただけると思います。

Cdは自動車の広告などにも書いてあったりしますが
理論的には対象物(とある車種とか)が同じならば
スケールにかかわらず一定です。
縮尺が2倍になって前面投影面積が4倍になれば
抵抗も4倍になります。

前面投影面積がほぼ同じならば
(ゆずを持たない手と持った手)
全長が長い方がCdは低くなります。
イルカやヨットの船底は流線型という
前面にたいして全長が長くとってあります。
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浮力は 液を押しのけた体積×液の密度 だったと思います。


もちろん、液だけでなく、気体 固体でもOKです。
たとえば ゆずの体積が100cm^3で、密度1g/cm^3の水中に全部沈めたときを考えると、浮力は100×1で
100gとなります。

参考URL:http://irws.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/itou/fl/fl …
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水中でものが動くときの抵抗はものの形と面積および表面の状態によって変わります。


形・・・流線型が抵抗が少ないことはよく知られています。
面積・・・大きいほど抵抗が大きいです。
表面・・・ざらざらだと抵抗が大きいです。又手に油を塗るとつるつるしたり、油や水があると滑りやすいこともよく体験します。

はっきりとは判りませんが、これらが関係しているのでしょう。

浮力は、その物体が押しのけた液体の重さと同じ大きさです。(アルキメデスの原理)
物体の重量>浮力 なら物体は沈み、物体の重量<浮力 なら物体は浮きます。
また、物体の重量=浮力のときは水中を漂います。

もし、液体が水なら、物体の比重>1 なら沈み、物体の比重<1 なら浮きます。また、物体の比重=1のときは水中を漂う事になります。
  
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ばねはかりの表示は、張力Tの大きさに等しいのは何故でしょうか?
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Aベストアンサー

こんにちは。

1.
>>>
物体が床から離れるのは何故N=0のときなのでしょうか?
N=mg-Fの式を見てもよく分かりません。

Nが何であるかが書かれていませんが、おそらく、おもりが床から受ける垂直抗力のことでしょうか。

おもりにかかる重力は、下向きにmgです。
おもりがばねに引かれる力は、上向きにkxです。
ここで、
xは、ばねの伸び、
kは、ばね定数(=200)

最初、おもりは、浮く前は床の上に静止しています。
静止しているということは、おもりにかかる全ての力が、つりあっている、ということです。
ということは、おもりにかかる力の合計はゼロです。
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です。

おもりが浮いた後は、垂直抗力を受けないので、
mg - kx = 0
です。
これは、まさに、上の式で N=0 とした式と同じです。

つまり、N=0 は、垂直抗力を受けるか否かの境目です。
それは、床から離れる/離れない の境目でもあります。


2.
>>>ばねはかりの表示は、張力Tの大きさに等しいのは何故でしょうか?

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>>>また最後は何故9.8で割るのでしょうか?

浮力が入る計算をするときは、
力の単位をニュートンではなくkg(普通はkgwとかkgfとか書く)にするのが簡単です。
また、
ばね量りの目盛りも、ニュートンではなくkgになっています。

ですから、力の単位をkgにして計算しておいて、最後にニュートンに直すわけです。
その、「最後にkgwをニュートンに直す」作業が、「÷9.8」という計算である、ということです。


以上、ご参考になりましたら。

こんにちは。

1.
>>>
物体が床から離れるのは何故N=0のときなのでしょうか?
N=mg-Fの式を見てもよく分かりません。

Nが何であるかが書かれていませんが、おそらく、おもりが床から受ける垂直抗力のことでしょうか。

おもりにかかる重力は、下向きにmgです。
おもりがばねに引かれる力は、上向きにkxです。
ここで、
xは、ばねの伸び、
kは、ばね定数(=200)

最初、おもりは、浮く前は床の上に静止しています。
静止しているということは、おもりにかかる全ての力が、つりあ...続きを読む


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