浮力について

浮力について

（1）比重1の真水にある人が身体のすべてを水中に沈めて、かつ水中に浮かんでいるとしたら、この人の比重はいくらか？
（2）この人が比重1.05の海水に入って浮かんでいるとしたら、身体の体積の何％が水面上にあるか？
（3）円柱の半分が水につかっている。円柱と容器の隙間から水は漏れず、また摩擦もないとする。円柱の半分に作用する浮力により、この円柱は永久に回り続けると考えられるか？
という問題がわかりません。教えてください。お願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： BookerL 回答日時： 2009/10/23 15:04

（１）他の方の回答と同じです。

（２）水面上に ｘ％ 出ているとすると、水中に (１００－ｘ)％ あり、この体積による浮力が １ になりますから

(１００－ｘ)/１００*１.０５＝１

これより　ｘ＝４.７６……

（３）状況がよくわかりません。
ひょっとして ↓ のようなことでしょうか。

http://homepage3.nifty.com/iromono/kougi/ningen/ …

これは永久機関として考えられたものです。で、結論から言って永久機関は実現しません。この場合に、なぜ実現しないかは、そのページにもあるように「これがなぜ動かないのかは自分で考えてみてください」

No.5 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2009/10/23 16:57

この問題おかしい。

1) 比重1の真水にある人が身体のすべてを水中に沈めて、かつ水中に浮かんでいるとしたら、この人の比重はいくらか？
　ありえません。
　わずかでも沈めば、水圧によって可圧縮物質(特に気体)は、体積が小さくなるため沈む。そして深くなけばなるほど沈降速度は速くなる。ぎゃくもしかり。浮沈子-を水中に固定するのが以下に難しいか試せばわかる
2) とうぜんですが、水中に沈んでいる部分を1.05の塩水に置き換えると、それがその人の体重ということ。だけど、塩水ではないので・・簡単に計算できる。
3) 円柱の半分に作用する浮力により、この円柱は永久に回り続けると考えられるか？
浮力によって回るということはありえない。浮力によって浮かんでいるだけ。別に水の必要はなくて、単に摩擦のない状況で円柱は回り続けるかという問題と同義。しいて言えば粘性も摩擦に含めれば・
　ただ厳密にはそれが地上なら、赤道上にない限り首振り運動をさせられるわけですから、ならず停止します。
　答えは、赤道上の水面でない限り停止する。・・

　

No.4 回答者： ha5050 回答日時： 2009/10/23 16:47

摩擦がなければどんな物も永久に回っているでしょう。

つまり永久運動です。

No.2 回答者： unchikusai 回答日時： 2009/10/23 14:47

１）比重１。

以上なら沈むし未満なら水上に体の一部が出る。
２）５％ではない。
３）片方に掛かる浮力は同時に反対側にも掛かるので、そもそも回転はしないのでは?

No.1 回答者： doc_sunday 回答日時： 2009/10/23 14:38

(１)水と同じ。

(２)体積(Ｖ)を考えればすぐ分かる。
海水の中の体積がその人の質量(重量)に等しい。
(３)なぜ回ったいるのか不明だが、角運動量保存の法則が成り立つなら永遠に回っている。