真空状態

この文章で解るかどうか微妙ですが・・・

ある密閉容器内に球形の物体（アルミ製穴あきゴルフボールみたいなもの）は入ってる状態の所に水を吸い込ませて、その容器内に入れた時、
球形の物体は水の浮力で浮くのでしょうか？
書いてる内容が解り難いかもしてませんが宜しくお願いします。

No.1 ベストアンサー 回答者： Tori_30 回答日時： 2007/10/12 23:51

浮くと思うよ。

気圧が０でも重力があるから。
重力がある限り、水圧が発生する。それなら上と下の水圧の差で浮力が生じる。つまり比重が軽ければ浮くって事。


ただ、水に対して上向きの力が常に掛かるなら沈む（？というか、”下に向かって浮く”）。
質問文を読む限りでは、気圧を０にするって事で、上向きの力を別に掛けるって事ではないと思うから、上に向かって浮くと思うけど。

この回答への補足

文章ではなかなか説明しにくいのですが・・・
水の入った容器(バケツ）と密閉されてる容器（ピンポン玉に穴が空
いて言うようなものだけ入ってます）があり、密閉されてる容器には
2箇所管が付いており、一方は水の入った容器に入り（みずの中）片
一方は真空ポンプのラインにつながっています。
真空ポンプで減圧されると、密閉容器内が負圧になり　その結果、水の
入ってる容器の水が密閉容器内に入り込みます。
このような状態になった時、密閉容器内のピンポン玉は水の浮力で浮き上がるのでしょうか？
と言うことなのですが、解りますか？

補足日時：2007/10/13 13:34

No.8 回答者： apple-man 回答日時： 2007/10/14 01:45

＞真空ポンプで減圧されると、密閉容器内が負圧になり　その結果、水の

入ってる容器の水が密閉容器内に入り込みます。

　穴が開いていれば、それだけで水が入りそうですが、
ポンプで引かないと水は入ってこないという原理でしょうか？

　浮力の原理は、アルキメデスの原理と言われていて、
押しのけている水の質量だけの浮く力が生じます。

　水の質量はおおよそ、１立法センチあたり１グラムで、
アルミならおおよそ２．７グラムですから、アルミそのものは
水に浮くほどの浮力は生じません。

（参考）ただし、水の表面なら、表面張力という力が生じるので、
うまくやると１円硬貨など水に浮く場合があります。

＞内部は空洞になっていますが、ピンポン玉みたいに中に空気が詰まって
る訳でなく穴が開いてる状態になってます。
＞水に浮かべると浮く重量です。

　空気が入っているわけでなくても、水またはそれ以上の
比重のものは入っていない（例えば真空）状態で浮いて
いて、そこに水が入れば、その球は浮きません。

　鉄だって、船のような形にして、水が入ってこない
部分（そこは空気があっても、真空でもいいです。）
を作っておいてやれば、沈みませんが、浸水すれば
沈没するわけですから、その原理と同じです。

　★空気が入っているかどうかでなく、水が入らない
空間があるかどうかです。

比重＝重さ÷体積

が１グラム／立法センチ以下なら水の中で浮くんです。

アルミは１立法メートルあたり２．７グラムと
重さが決まっているので、水が入ってこない空間（
この空間は空気ありでも真空でもいいんです）を
増やして、２．７グラム全体の体積が、２．７立方センチ
以上になれば、浮力で浮くんです。


　

　

この回答へのお礼

ありがとうございました。
とても参考になりました。

お礼日時：2007/10/14 08:56

No.7 回答者： First_Noel 回答日時： 2007/10/13 22:18

真空ポンプや真空は考えないで，単に，

■バケツに水が入っている．
■その水の中に，中に水の詰まったピンポン玉がある．

と言う風に単純化できませんか？

上記のように単純化できるとすれば，
ピンポン玉の中には水が入っているので，それは浮力には貢献しない，
即ち，浮くかどうかの決め手は，ピンポン玉の材質の密度，です．
この密度が水の密度より小さければ，浮くでしょう．但し，球殻の体積は小さいでしょうから，
浮力も小さいと思われます．

この回答へのお礼

ありがとうございました。
とても、参考になりました。

お礼日時：2007/10/14 08:57

No.6 回答者： BookerL 回答日時： 2007/10/13 17:42

#3 で答えたものです。

補足をいただき、次のようなことかと想像します。

関係する物体は

○水の入ったバケツ
○２カ所に管のついた密閉容器
○ピンポン球（ゴルフボール？）のようなもので、穴があいている

で、

○ピンポン球のようなものは密閉容器に入っている
○密閉容器からつながる管は、一方がバケツの水につかっており、もう一方が真空ポンプにつながっている

この状態で、真空ポンプを働かせると

○密閉容器に水が入ってくる
○密閉容器中のピンポン球の中にも穴から水が入ってくる

そこで、

○密閉容器中のピンポン球は、密閉容器中に入ってきた水に浮くかどうか

ということでしょうか。

もし、以上の解釈で正しければ、回答は

「情報不足で回答できません」

ピンポン球（ゴルフボール？）の材質・密度、あるいは重量
ピンポン球（ゴルフボール？）の形状
　　－－ピンポン球のように薄い殻で、その殻に何カ所か穴のあいているようなもの？
　　－－ゴルフボールのように中身が詰まっており、そこに何らかの穴があいているようなもの？

そもそもどうしてこの疑問に至ったのか、ということが何かあれば、もう少しわかることがあるかも。

この回答への補足

ピポン球（ゴルフボール？）の材質・密度、あるいは重量
ピンポン球（ゴルフボール？）の形状
上記内容の補足です。
形状は球形に近い状態で材質は恐らくアルミ？と思われます。
内部は空洞になっていますが、ピンポン玉みたいに中に空気が詰まって
る訳でなく穴が開いてる状態になってます。
水に浮かべると浮く重量です。
これでご理解いただけたら宜しいのですが・・・。

補足日時：2007/10/13 20:59

No.5 回答者： outerlimit 回答日時： 2007/10/13 16:00

容器が3個あるのですか

A:水の入った容器
B:小孔が二つある容器(孔以外は密閉）、孔の片方はAの水中にパイプで接続されている、孔の他方は真空ポンプに接続されている
C:ピンポン玉　Bの内部にある

真空ポンプを作動させ、水がB内に入ってきた時　CはB内の水中で浮くか沈むかですか

この問題には　余計な前提は不用です　単に　Bに水を入れたとき　Cがどうなるかだけのことです（真空ポンプで吸引しても、その分だけ水が入ってきますから）

条件が不十分です
Cの見かけ比重が不明　これが判らなければ回答できない（水より重ければ沈む、軽ければ浮く）

本質に関わり無い、如何でも良い条件に目をくらまされているだけの要に思います

No.4 回答者： outerlimit 回答日時： 2007/10/13 10:12

水の入った容器は、いくら吸引しても真空にはなりません

状況をもう少し、判りやすく書いてください

真空は関係するのか

密閉容器の内部を真空状態にするのか/水を充填するのか

その物体は、内部に何かを閉じ込めているのか、殻だけで内外の物質移動に制約は無いのか

少なくとも　真空と水の存在は両立しません　（微量の気体の水ならばありえます)

なんとなく　真空と無重量状態を混同しているような・・・

この回答への補足

文章ではなかなか説明しにくいのですが・・・
水の入った容器(バケツ）と密閉されてる容器（ピンポン玉に穴が空
いて言うようなものだけ入ってます）があり、密閉されてる容器には
2箇所管が付いており、一方は水の入った容器に入り（みずの中）片
一方は真空ポンプのラインにつながっています。
真空ポンプで減圧されると、密閉容器内が負圧になり　その結果、水の
入ってる容器の水が密閉容器内に入り込みます。
このような状態になった時、密閉容器内のピンポン玉は水の浮力で浮き上がるのでしょうか？
と言うことなのですが、解りますか？

補足日時：2007/10/13 13:16

No.3 回答者： BookerL 回答日時： 2007/10/13 09:53

> この文章で解るかどうか

私にはわかりませんでした。

> 球形の物体（アルミ製穴あきゴルフボールみたいなもの）
どんな物体かイメージしにくいのですが、「ゴルフボールみたい」とは、大きさのことでしょうか、それとも穴のあき方がゴルフボールのように表面に浅くへこんでいるようだ、ということでしょうか。

> 水を吸い込ませて
というのは、物体にあいた穴に水が入る、ということでしょうか。とすると、ゴルフボールの表面のへこみのような穴ではないわけですね。とすると、どんな穴をイメージしたらよいのでしょう。スポンジみたいな細かい穴でしょうか。

> 球形の物体は水の浮力で浮くのでしょうか？
この「水の浮力」の水は、「吸い込ませ」た水とは別に、密閉容器にはいっているのでしょうか。

また、本文中には真空については何も記載がありませんが、表題に「真空状態」とあります。この密閉容器が真空にしてあるということでしょうか。

この回答への補足

文章ではなかなか説明しにくいのですが・・・
水の入った容器(バケツ）と密閉されてる容器（ピンポン玉に穴が空
いて言うようなものだけ入ってます）があり、密閉されてる容器には
2箇所管が付いており、一方は水の入った容器に入り（みずの中）片
一方は真空ポンプのラインにつながっています。
真空ポンプで減圧されると、密閉容器内が負圧になり　その結果、水の
入ってる容器の水が密閉容器内に入り込みます。
このような状態になった時、密閉容器内のピンポン玉は水の浮力で浮き上がるのでしょうか？
と言うことなのですが、解りますか？

補足日時：2007/10/13 13:24

No.2 回答者： Meowth 回答日時： 2007/10/13 08:35

＞アルミ製穴あきゴルフボールみたいなもの）は入ってる状態の所に水を吸い込ませて

球の平均密度が密度が水＋アルミになって、水より大きくなるので
沈みます。
解り難い　→　　　ある密閉容器内ってどういう仮定かわかりません。

この回答への補足

文章ではなかなか説明しにくいのですが・・・
水の入った容器(バケツ）と密閉されてる容器（ピンポン玉に穴が空
いて言うようなものだけ入ってます）があり、密閉されてる容器には
2箇所管が付いており、一方は水の入った容器に入り（みずの中）片
一方は真空ポンプのラインにつながっています。
真空ポンプで減圧されると、密閉容器内が負圧になり　その結果、水の
入ってる容器の水が密閉容器内に入り込みます。
このような状態になった時、密閉容器内のピンポン玉は水の浮力で浮き上がるのでしょうか？
と言うことなのですが、解りますか？

補足日時：2007/10/13 13:25