アレルギー対策、自宅でできる効果的な方法とは?

 造船中に、船を浮かべて、喫水線を求めたい。物理学と家庭にあるものを用いて喫水線を求める方法を示せ。
 
という問題なのですが、自分の知識ではどうにもならないのでこの問題をどなたか教えてください。  

よろしくお願いします。

A 回答 (2件)

>物理学と家庭にあるものを用いて喫水線を求める方法を示せ。


はい。^_^

バケツ+赤ちゃん。

総重量3000g
バケツの体積4000cc

3000/4000=0.75
喫水線は、バケツ長の75%線の所である。^^
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この回答へのお礼

返答ありがとうございましたぁ~
総重量/体積でよいのですね^^
赤ちゃんいえにいないのが残念;;

お礼日時:2007/04/22 19:33

喫水線には満載喫水線と空荷の時の軽荷喫水線(喫水線の一番下の線)がありますね。

後者は絶えず水面下に隠れますね。前者は船荷を最大積載した時の喫水線で満載積載しない限り水面上に出ています。航路の海底までの深さがその船がその航路を通過できるかに関係する喫水線は満載喫水線の方です(座礁事故を避けるため重要)。
満載喫水線については、国際条約(LL条約)や国土交通省の規則が定められています。

浮力と船の重量とが釣り合うことを利用します
つまり
浮力は船の喫水線以下の体積が押しのける水(海水)の重さです。
これが船の重量(総重量と釣り合います。満載喫水線の場合は空荷の船の重量(排水トン数)に最大積載量を加えた重量を使い、軽荷喫水線の場合は空荷の船の重量になります)に等しくなります。
家庭にあるものを使うなら、海船なら、海水と同じ塩分濃度の塩水に船荷を何も積まない船の模型を浮かべます。淡水(河川、湖沼)では水の比重が変わりますので喫水線が変わります。航行する目的に合わせて水の比重の調整をする必要があります。
そのときの喫水線が軽荷喫水線になります。また船に最大積載量分の重しを載せた時の喫水線が満載喫水線になります。最大積載量は実船の空船の重量に対する最大積載荷の重量の割合を模型船の重量にかけてやり、最大積載量に対する重しの重量を決めてください。

http://www.mlit.go.jp/kisha/pubcom/pubcom05/pubc …
http://www.mlit.go.jp/kaiji/imo/imo0002_.html
http://www5e.biglobe.ne.jp/~yotteman/trim.htm

参考URL:http://www.moji-customs.go.jp/06_kouza/04_ship/0 …
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この回答へのお礼

返信ありがとうございます。
物理学はにがてで・・・
この回答をもとにレポートを作成したいとおもいます!
URLまで乗せてくれてありがとうございます。
ありがとうございました。

お礼日時:2007/04/22 19:30

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Q水に物を浮かべた時の計算方法について

湖に筏を浮かべてそれに乗ろうと計画中なのですが、

例えば2m×2mの筏に60kgの人間が何人乗れるか?
又は何kgまで沈まないか?
(筏の材料にもよると思いますが…)

など計算できるのでしょうか?

計算できるとしたら力学になるのでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

計算は、浮力の計算になります。

浮力の大きさは、押しのけた水の量(重さ)によって決まります。
1Lの水を押しのければ、1kg の浮力を得られます。
(水は1L 1kgです。というか水の 1L を 1kg としているのですが・・・σ(^_^;) )

例えば、空の 1Lのペットボトルの重さを仮に0とします。
立てた状態で、水の中に沈めます。
どんどん、水からの反発力が強くなるのが分かると思いますがこれが浮力です。
ペットボトルが、500mL分沈めば0.5kgの浮力が得られ、1L分沈めれば1kg分の浮力が得られます。

この問題で必要な浮力は、いかだと人間を合わせた重量以上の浮力です。

いかだの体積=押しのけた水の量=浮力 > いかだの重量+人間の重量 となります。

仮に、計算をしてみます。60kgの人間が8人乗るとします。(480kg)
いかだの用いる木材の比重を0.5(つまり、水の半分の重さ)とします。

そうすると上の式で計算される いかだの体積 > いかだの重量+人間の重量 は

 L >  0.5L+480kg
0.5L > 480kg
 L > 480/0.5 = 960L

つまり、960L以上のおおきさの木材を用意すればいいということになります。

因みに、1L = 10cm×10cm×10cm = 1000cm^3 の大きさです。

木材の比重
http://www.haburikobo.com/knowledge/k0035.htm

提示されている問題を具体的に考えてみます。
木材の直径を30cmとします。
(断面方向のいかだの長さは、2mですが、30cm × 7 = 210cm となるので、2.1mとします。)
木材の断面積は、πr^2 なので、 3.141592 × 15 × 15 = 706.8582 cm^2
木材の長さが 2m = 200cm なので、その体積は
200cm × 706.8582cm^2 = 141371.64cm^3
ここで、1L は、1000cm^3なので、Lに換算すると
141371.64cm^3 / 1000cm^3 = 141.371L
木材が7本なので、
141.471L × 7 = 990.297L = 990.297kg分の浮力があります。
この浮力が、木材の重量と人間の重量より大きければいいわけです。
木材の重量は、比重が0.5より、990.297× 0.5 = 495.149kg
先に、木材の浮力から木材の重量を引きます。
990.297kg - 495.149kg = 495.148 kg
計算結果の495.148kgが、人間を浮かせる浮力となります。
人間を浮かせる浮力 > 人間の重量 の関係より、人間一人の体重を60kgとすると
495.148 > 60 × n
495.148/66 = 8.302 > n
つまり 8人が乗れるのですが、安全を見て6人ぐらいに抑えるのが良いと思います。

計算は、浮力の計算になります。

浮力の大きさは、押しのけた水の量(重さ)によって決まります。
1Lの水を押しのければ、1kg の浮力を得られます。
(水は1L 1kgです。というか水の 1L を 1kg としているのですが・・・σ(^_^;) )

例えば、空の 1Lのペットボトルの重さを仮に0とします。
立てた状態で、水の中に沈めます。
どんどん、水からの反発力が強くなるのが分かると思いますがこれが浮力です。
ペットボトルが、500mL分沈めば0.5kgの浮力が得られ、1L分沈めれば1kg分の浮力が得られます。

この問題で必...続きを読む

Q単位体積重量と密度の違い

 単位体積重量と密度ってどう違うのでしょうか?

 密度=ρ で、単位体積重量=ρg
 
 というだけで、ただ重力加速度が
 かけられているだけという意味な
 のでしょうか?

 工学関係の教科書を読んでいると、どちらも
 よくでてきますが、意味的になにか違うのでしょうか?

Aベストアンサー

物理屋の siegmund です.

密度は (質量)/(体積),すなわち単位体積あたりの質量です.
質量とは,物質の量.
SI単位なら,kg が単位です.

重さ(重量)は,(通常は地球上で)物体に作用する重力の大きさで,
その物体の質量と重力加速度gとの積に等しい.
力の次元をもった量で,SI単位なら,N(ニュートン)が単位です.
N = kg・m・s^{-2}
したがって,単位体積あたり重量は,N/m^3 がSI単位です.

結果的には質問の文にあるように,両者の違いはgがかかっているかどうかです.

物質を月に持っていくと,物質の量は変わらないので質量は不変ですが,
重力加速度が変わるので重量の方は約1/6になります.

9766 さんの比重はちょっと誤解があるようです.
比重は,ある体積の物質の質量を同体積の標準物質の質量で割ったもの.
固体や液体に対する標準物質は,通常は4℃の水ということになっています.
質量÷質量ですから,比重は単位のない量です.
同じ場所で測ればその物質と標準物質の重さの比をとってもよいので
(gがかかるだけだから,割り算の分母分子でgはキャンセルする),
比重という名がつけられたのです.
水は 1 cm^3 でほぼ1gですから,密度を g/cm^3 単位で表すと,
密度の数値と比重の数値は実用上は同じになります.

物理屋の siegmund です.

密度は (質量)/(体積),すなわち単位体積あたりの質量です.
質量とは,物質の量.
SI単位なら,kg が単位です.

重さ(重量)は,(通常は地球上で)物体に作用する重力の大きさで,
その物体の質量と重力加速度gとの積に等しい.
力の次元をもった量で,SI単位なら,N(ニュートン)が単位です.
N = kg・m・s^{-2}
したがって,単位体積あたり重量は,N/m^3 がSI単位です.

結果的には質問の文にあるように,両者の違いはgがかかっているかどうかです.

物質を...続きを読む

Q地方公務員(土木職)の仕事内容は?

大学4年生(女)で土木系の学科に所属しています。
今まで普通に就職活動していましたが、最近地方公務員を目指しはじめました。

<理由>
・利益<市民に尽くせる
・一生をかけて「まちづくり」ができる
・女性でも一生働きやすい環境がある(仕事と家庭を両立させたいという思いが強くあります)
・技術職に就きたい
・地元に残りたい

すごく魅力的でお仕事でやりがいもすごくあると思い志望しています。


しかし、
・土木職は工事のコストの計算・立ち退きの交渉ばかり
・公務員はやりがいは無い(仕事がつまらない)
・技術職は行政職にバカにされ、出世もできない(この不満がたくさん書かれていました。そんなに深刻なのでしょうか?)

と色々なサイトに書かれており、やりがいを持って働くイメージが持てず、実際はどうなのかと混乱しています。


そこで質問させて下さい。
(1)交通・水道・都市整備局など色々局があると思いますが、皆さん普段どんなお仕事をされているのでしょうか?
(できるだけ具体的にお願いしたいです。)

(2)やりがいはありますか?
 「ある」という方はなぜ多くの方が「やりがいがない」とおっしゃると思いますか?

(3)土木職のキャリア形成は難しいですか?
 私はあまり出世欲は無いのですが、出世のしにくさは仕事のストレスに大きく関わりますか?

(4)土木職は男性が多いと思いますが女性でもずっと働けますか?

(5)今年の合格は難しいと思うので就職浪人or大学院か迷っています。
 アドバイスお願いします。


長くなって申し訳すいません。
自分の働いているイメージが持てず毎日悩んでいます。
今度OB訪問もさせて頂くのですが、多くの方に意見を頂きたく思い質問させて頂きました。
よろしくお願いします!!

大学4年生(女)で土木系の学科に所属しています。
今まで普通に就職活動していましたが、最近地方公務員を目指しはじめました。

<理由>
・利益<市民に尽くせる
・一生をかけて「まちづくり」ができる
・女性でも一生働きやすい環境がある(仕事と家庭を両立させたいという思いが強くあります)
・技術職に就きたい
・地元に残りたい

すごく魅力的でお仕事でやりがいもすごくあると思い志望しています。


しかし、
・土木職は工事のコストの計算・立ち退きの交渉ばかり
・公務員はやりがいは無...続きを読む

Aベストアンサー

>(1)皆さん普段どんなお仕事をされているのでしょうか?(できるだけ具体的にお願いしたいです。)
この場だけで具体的に説明できる方はいないでしょう。
例えば、「道路」に関する部署だけでも道路の維持・補修や都市計画道路の整備などを行なう部署があり、それぞれで事業の目的、予算規模、仕事のやり方が違ってきます。
詳しくは大都市のホームページなどを丹念に読み込むことをオススメしますが、私は、あまり働く前に具体的なイメージを持とうする必要はないと思います。
それよりも、「年収」とか「どの程度休暇が取れるのか?」とか、また何より、自分のライフプランと照らし合わせて合っているか?を重視すべきです。

>(2)やりがいはありますか?
まだ、勤務経験が浅いせいもあると思いますが、「十分に」ありますね。
>なぜ多くの方が「やりがいがない」とおっしゃると思いますか?
さぁ? そもそも、その「多くの方」というのがどういった方かもわかりませんし。
まぁ、行政の仕事の意義や重要性を十分に理解もせずに、マスコミの言うことを鵜呑みにしている人たちが盲目的に公務員バッシングをしてきた結果として、「公務員の仕事=地味・つまらない。」というイメージが形成されているのかな?という感想はありますが。
「やりがい」とのことですが、仕事はやりがいの以前に「職場環境がいい。」ことが大前提ですよ。
その点に関しては、安定した雇用と福利厚生が一応保障されており、採用試験によりある程度バラつきのない人材が採用されているであろう(地方)公務員は、職場環境は十分にいいと思います。

>(3)土木職のキャリア形成は難しいですか?
>出世のしにくさは仕事のストレスに大きく関わりますか?
そもそも、地方公務員のキャリアといっても、「ヒラ(20~40代)→係長(40代~50代)→課長or部長(50代)」ぐらいのもんです。もちろん、自治体によってはいろいろな役職があるし、管理職に就ける時期も早いです。 しかし、給与体系が年功序列で「管理職=抜群に給与が高くなる。」というシステムなわけでもないので、もともと出世欲の少ない人間が多い職場な気がします。
したがって、仕事のストレスは出世とはほとんど関係がなくて、『職場の人間関係』が全てだと思います。多少激務な職場であっても、同僚がいい人ばっかりだったらストレスはたまりません。
あと、行政職で採用された職員の方が管理職になるスピードが早いのはイスの数(ポストの数)が多いのですから当然の話でしょう。
土木職で採用された人は、限られた職場(土木・建築部局)の管理職にしかなれませんが、行政職で採用された人は、総務、財務、福祉、情報政策、産業振興、税務など様々な部署で管理職になるチャンスがあるわけですから。
それがイヤなら初めから行政職で受験すればいいわけです。

>(4)土木職は男性が多いと思いますが女性でもずっと働けますか?
最近採用されている職員はともかく、50歳以上の土木系の職員の中には、「単なる汚いオッサン」にしか見えない職員もおり、仕事に対して意欲的に取り組むことはないし、コミュニケーションが取りにくい者がいるのは事実です。(しかし、それは民間企業でも同じことのはずで、「組織」には一定の割合でそういう人間が存在するものだと思われます。程度の差はあると思いますが。)
土木職で働けば、そういった職員と接する機会が、総務部門などで働いている場合に比べればやはり多いでしょう。
ただ、そこで女性でも働けるかどうかは、本人のキャラクターによると思います。
もともと、「働く」ということはどんな職場であれ、根性がいることなわけで、多少きつくしかられたり、怒鳴られたりしているくらいで、「土木系の部署だからこんな目にあうんだ。」みたいな思考しかできないのであれば、どこも無理でしょう。

>(5)今年の合格は難しいと思うので就職浪人or大学院か迷っています。
私は、「卒業(=就職浪人と考えていいですか?)」することをオススメしますよ。
大学院に進学した場合のデメリットとしては、「研究室が忙しく、公務員試験の勉強ができない場合がある。」「面接の際に、大学院での研究内容が質問の対象となり、そこを深くつっこまれる可能性がある。」というのが挙げられます。

メリットは、たぶんありません。
あえて挙げれば、「卒論と修論で2回論文を書いているので、学部卒に比べれば様々なツールを使えたり、大人な判断能力を発揮できる。」「2年歳をとっているので、仕事に対して緊張感を持ってスタートができる傾向がある。」」といったところでしょうか。
どちらにしろ、本人の気持ちと時間で解決できる問題です。

最後に、来年の試験を視野に入れて公務員を目指すならば、私は、「行政職」での受験を検討された方がいいと思います。(理系学部卒で行政職の採用試験を受験することは、一般的なことで、別に不利であったり珍しいことではありません。)
公務員の仕事の魅力として、「様々な業務に携わることができる。」というのがあると思いますので。

>(1)皆さん普段どんなお仕事をされているのでしょうか?(できるだけ具体的にお願いしたいです。)
この場だけで具体的に説明できる方はいないでしょう。
例えば、「道路」に関する部署だけでも道路の維持・補修や都市計画道路の整備などを行なう部署があり、それぞれで事業の目的、予算規模、仕事のやり方が違ってきます。
詳しくは大都市のホームページなどを丹念に読み込むことをオススメしますが、私は、あまり働く前に具体的なイメージを持とうする必要はないと思います。
それよりも、「年収」とか「どの...続きを読む

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q慣性モーメント,回転半径とは?

慣性モーメントとは質量mなる物体の微小部分び質量をdmその部分と特定の軸Aとの距離をrとするときr^2とdmの積の物体の全部分についての総和を軸Aに関する慣性モーメントと言う。
これが本にある定義です。
ここで∫r^2dmの次元はm^2・kgですよね?
曲げモーメントやその他のモーメントは次元がNmです。
次元が全く違うのになぜモーメントという名がついてるのでしょうか?
また慣性とついてるのはなぜでしょうか?

それと
物体の全質量をMとすると軸からkの距離に全質量が集まったと考えれば
慣性モーメントI=Mk^2となり
kを回転半径という。
これが回転半径の定義と本にはあります。
なぜこれが回転半径なんでしょうか?
どなたかお願いします。

Aベストアンサー

ある場所P(位置ベクトルをrとします)で定義されている物理量Aについて
rとAとの積をモーメントという,
と思えばいいでしょう.
Aがどういう物理量かで,当然モーメントの次元(あるいは単位)は違います.

Aが力Fで,積として外積をとればr×Fは力のモーメント.
Aが運動量pならr×pは運動量のモーメントですが,
これは通常角運動量と呼んでいます.

Aがスカラー量のときも考えられます.
ペアの点電荷+q,-qがr1,r2にあるとき
q(r1) + (-q)(r2)=qdを電気双極子のモーメントといいます.
dは-qからqに向かうベクトルです.
磁気モーメントも同様ですね.

さらに拡張して

  +q  -q

  -q  +q

のような4つの電荷(磁荷)に対しても,電気(磁気)4重極モーメントがあります.
これは2階のテンソル量です

質点がたくさんあって(m1,m2,...),それらの位置ベクトルが r1,r2,... のとき
質点の単純なモーメント
m1 r1 + m2 r2 + ...
はもちろん重心の総質量(m1+m2+...)倍を与えます.
質点系全体の並進運動だけ考えるなら,全質量が重心に集まったと思って良い
というわけです.

質点の2次のモーメント(この場合は原点ではなくて軸からの距離になっていますが)
m1 r1^2 + m2 r2^2 + ...
が慣性モーメントIに他なりません.
くだいて言えば,質点系全体の回転を論じるときには,
質量Mの質点に長さkのひもを結んで回転させる話と同様だということです.
回転半径の名前はそこから来ているのでしょう.

「慣性」モーメントと呼ぶのは,
Iが回転に関する変化のしやすさを表す量になっているからでしょう.
回転の様子を支配する方程式が
I(dL/dt) = N
ですから,
同じ力のモーメントNに対してはIが大きいほど角運動量Lが変化しにくいのです.
ちょうど並進運動の
m(dv/dt) = F
と対応しています(mは慣性質量!)

なお,確率論などでは,分布関数 f(x) に対して
∫x^n f(x) dx
をn次のモーメントと呼んでいます.
上の話とも符合しますね.

ある場所P(位置ベクトルをrとします)で定義されている物理量Aについて
rとAとの積をモーメントという,
と思えばいいでしょう.
Aがどういう物理量かで,当然モーメントの次元(あるいは単位)は違います.

Aが力Fで,積として外積をとればr×Fは力のモーメント.
Aが運動量pならr×pは運動量のモーメントですが,
これは通常角運動量と呼んでいます.

Aがスカラー量のときも考えられます.
ペアの点電荷+q,-qがr1,r2にあるとき
q(r1) + (-q)(r2)=qdを電気双極子のモーメントと...続きを読む

Q1トンは何リットルでしょう。

恥ずかしい話ですが、単位をすっかり忘れてしまいました。1トンは何リットルでしょうか。
こういう単位の細かなことをまとめてあるサイトがあれば教えてください。
小2の子供に聞かれて悩んでます。

Aベストアンサー

こんばんは。

少々気になったので、一つだけアドバイスさせて頂きます。

「トン」は「質量」の単位です。先ほど岩波の理化学辞典でも確認しました。
かなり多くの回答者の皆さまが、「重さ」あるいは「重量」と答えて
いらっしゃいますが、これは本当は間違っています。

小学校2年生のお子さまに教えるのに、「質量」は少し難しい概念ですので、
回答者の皆さまの中には、そのあたりの事情から、(わかりやすさのため)
わざと混同した回答を寄せている方もいらっしゃるかも知れませんが、
やはり、ここは、一言念を押しておいた方が良いと思い、投稿しました。

水なら、1トンの水は1000リットルの体積を示します。
(温度・圧力の条件でわずかに変化しますが)

質量1トンの水は、
地球上なら「1トンの重さ」( =1トン重?・1tw ? )を示しますが、
月とか、宇宙船の中とか、場所が変化すればその重さは大きく変化します。
でも、水そのものがどれだけあるか、という「質量」は変化しません。
体積も、圧力とか温度とかで多少は変化するのでしょうが、
まあ、常識的な温度・圧力のもとでは、
月だろうが宇宙船の中だろうが、だいたい1000リットルです。

では。

こんばんは。

少々気になったので、一つだけアドバイスさせて頂きます。

「トン」は「質量」の単位です。先ほど岩波の理化学辞典でも確認しました。
かなり多くの回答者の皆さまが、「重さ」あるいは「重量」と答えて
いらっしゃいますが、これは本当は間違っています。

小学校2年生のお子さまに教えるのに、「質量」は少し難しい概念ですので、
回答者の皆さまの中には、そのあたりの事情から、(わかりやすさのため)
わざと混同した回答を寄せている方もいらっしゃるかも知れませんが、
やはり...続きを読む

Q大型船ってどうして浮くの?

小学生以下の質問ですが、ボートが浮くのはわかるんです。水より軽いから。鉄の塊だったら沈みますよね。鉄で船の模型を造っても沈みますよね。じゃあ、どうして何万トンもある大型船は沈まないのですか。そういう装置みたいなものがついてるんですか?結構ずっと前から気になっていたのですが、恥ずかしくて聞けませんでした。(カテゴリがあってるかどうかも微妙)どうか教えて下さい。

Aベストアンサー

>鉄で船の模型を造っても沈みますよね。

 そんなことありませんよ。本物の船と同じように、中が空洞であれば浮きます。大きさに関係はありません。
 要は密度の問題です。

 たとえば、直径10cmの鉄球があったとします。中身がすべて鉄であれば、同じ直径10cmの水の球体より重くなります。この場合、鉄球は水より重いので沈みます。
 しかし、同じ直径10cmの球体であっても、中身が空洞になっていれば…重さが違いますよね? そして、それが同じ直径10cmの水の球体より軽くなれば…外側が鉄であっても浮きます。

 同じ体積(大きさ)で水より軽いものは浮くし、同じ体積で水より重いものは沈みます。
 鉄で船の模型を作っても、その模型と同じ体積の水の固まりよりも重ければ沈みます。一方、(中身を空洞にするとかして)同じ体積の水の固まりより軽ければ浮きます。

 大型船の場合も、中身が空洞(実際には空気や積載物がある)になっていて、同じ体積(大きさ)の水の固まりよりはずっと軽いのです。だから浮きます。
 なぜ重い大型船が浮くの?ということだと思いますが、(同じ大きさの)水よりはずっと軽いのです。

 実験です。お風呂に入ったときに、洗面器をお風呂に浮かべてください。洗面器の中がからっぽなら、洗面器は浮きますよね。洗面器の中が空気で満たされている場合、同じ体積の水よりずっと軽いからです。ところが洗面器の中に水を入れるとどんどん水面と同じ高さになると思います。洗面器が水で満たされれば、同じ体積の水とほぼ同じ重さになるからです。そして、水より重いものを中に入れると…同じ体積の水より洗面器の方が重くなるので…沈みます。
 大型船も、同じ体積の水より重い荷物を積めば、みずより重くなるので沈没します。

 なお、水より軽いものを水に入れたとき、それが水圧によって浮かび上がろうとする力を浮力と呼びます。

>鉄で船の模型を造っても沈みますよね。

 そんなことありませんよ。本物の船と同じように、中が空洞であれば浮きます。大きさに関係はありません。
 要は密度の問題です。

 たとえば、直径10cmの鉄球があったとします。中身がすべて鉄であれば、同じ直径10cmの水の球体より重くなります。この場合、鉄球は水より重いので沈みます。
 しかし、同じ直径10cmの球体であっても、中身が空洞になっていれば…重さが違いますよね? そして、それが同じ直径10cmの水の球体より軽くなれば…外側が鉄であっても浮...続きを読む

QkN単位とkgf単位の変換の仕方について教えてください。

kN(キロニュートン)単位とkgf(キログラムエフ)単位の変換の仕方について教えてください。
kgf側の数字がわかっている時、○○kgf×9.8=○○N
とういのは聞いたのですが、キロニュートンで答えを知りたい場合はどうしたらよいのでしょうか?
また、逆にニュートン側の数字だけわかっている場合にキログラムエフにするには、キロニュートン側の数字だけわかっている場合にキログラムエフにするには、の場合も教えてください。

ネットで調べても、数字がぐちゃぐちゃになってどういった考え方をして計算してよいのかわかりません。
強度計算をしているので、間違いないように理解できるように教えていただければ本当に助かります。
どうぞ助けてください。
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

 k(キロ)は1000という意味ですから、

 1kN=1000N

となります。

http://www.weblio.jp/content/%E3%82%AD%E3%83%AD

 1km=1000m、1kg=1000g

と同じです。

Q船の深さについて教えてください。

登録深さ、全深さ、型深さの違いについて教えて下さい。全深さとは型深さ(甲板からキール上部まで)にそこから下(例えばペラや舵の最下部)を加えたものでしょうか? カタログ等から喫水線からペラ或いは舵の最下部までの長さを読み解きたいのですが。 宜しくお願いします。

Aベストアンサー

まず長さは、船首材の前面から船尾外板の後面までの水平距離になり、深さの規定はその長さの中央でキールの下面から船側部の上甲板下面までの垂直距離を言います。

Q最大曲げモーメント公式 Mmax=wl²/8 

(左支持荷重×距離)-(左半分荷重×左半分荷重重心)
(P/2×L/2)-(P/2×L/4)
=PL/4-PL/8
=PL/8

どうして(左支持荷重×距離)から(左半分荷重×左半分荷重重心)を引くのか分かりません。教えてください。

Aベストアンサー

まず、この問題は図1のようにスパンLの単純ばりに等分布荷重wが作用しているときの最大曲げモーメントMmaxを求めるものだと思います。

応力の前にまず反力を求めますが、反力を求めるには、等分布荷重wを集中荷重Pに直してスパン中央に作用させます。これが図2となり、集中荷重Pの大きさはwLとなります。また、反力はPの半分ずつでP/2となります。

最大曲げモーメントは、スパン中央で生じるので、スパン中央で切断して考えますが、図2の反力を求める図を切断して考えると質問者さんのような疑問が生じるのだと思います。

最大曲げモーメントを求めるには、図1の等分布荷重を作用している状態でスパン中央で切断して考えます。これが図3となり等分布荷重が作用している状態となります。

切断した部分の等分布荷重wを集中荷重に置き換えると、図4のようにP/2となり、スパンの半分の半分の位置、つまりL/4の位置に作用することとなります。ここで、スパン中央を中心としてモーメントのつりあいを考えると、質問者さんの式が導き出されます。

Mmax=P/2×L/2-P/2×L/4
=PL/4-PL/8
=PL/8

なお、P=wLより、最大曲げモーメントの公式 Mmax=wL^2/8 となります。

「計算の基本から学ぶ建築構造力学」(著者 上田耕作、オーム社)、
「ズバッと解ける!建築構造力学問題集220」(著者 上田耕作、オーム社)を参考にしました。

参考URL:http://ssl.ohmsha.co.jp/cgi-bin/menu.cgi?ISBN=978-4-274-20856-0

まず、この問題は図1のようにスパンLの単純ばりに等分布荷重wが作用しているときの最大曲げモーメントMmaxを求めるものだと思います。

応力の前にまず反力を求めますが、反力を求めるには、等分布荷重wを集中荷重Pに直してスパン中央に作用させます。これが図2となり、集中荷重Pの大きさはwLとなります。また、反力はPの半分ずつでP/2となります。

最大曲げモーメントは、スパン中央で生じるので、スパン中央で切断して考えますが、図2の反力を求める図を切断して考えると質問者さんのような疑問...続きを読む


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