O 浮力 部分的または完全に浸されているオブジェクトに作用する力です 流体、空気や水のように。 推力はベクトルの素晴らしさそこ、で測定 ニュートン、これは常に 同じ方向 とで センス反対 浸した体の重さに。 アルキメデスの原理によれば、物体にかかる浮力の大きさは次のとおりです。 重量 体の浸漬により移動した流体の。
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推力の定義
推力は 力 これは、ある体が流体内の空間を占めるときに発生します。 そのような強さはもっぱら 押しのけられた液体の量、 及び 流体密度と局所重力. この情報に基づいて、浮力の係数を計算するために使用される式を見てみましょう。
そして –推力（N）
d –流体密度（kg /m³）
V –身体に浸された量または押しのけられた液体の量（m³）
推力の例をいくつか紹介する前に、それぞれについて説明します。 偉大さ関与 推力の計算で。 主題をさらに深く掘り下げたい場合は、次のテキストを確認することをお勧めします。 静水圧. この記事では、物理学のこの分野の研究にとって最も重要なすべての要約を見つけることができます。
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推力（E）
推力は ベクターしたがって、この大きさで計算を行うには、 ベクトル加算規則. さらに、 力、より複雑な演習を解決するには、最終的に、 ニュートンの第2法則、これは、物体にかかる正味の力がその質量と加速度の積に等しいと主張しています。
次の図は、重量と浮力が作用して、物体が完全に流体に浸されている場合を示しています。 同じ方向（垂直）であるが反対方向の場合、結果として生じる力は、 二：
提示されたスキームにより、どのように フロートバランスつまり、体が沈むのか、浮いたままになるのかを知ることができます。
- 物体の重量が流体によって加えられる推力よりも大きい場合、オブジェクトは沈みます。
- 物体の重量が流体によって加えられる推力に等しい場合、オブジェクトはバランスを保ちます。
- 体重が加えられた推力よりも小さい場合、オブジェクトは流体表面に浮きます。
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流体密度（d）
THE 密度、または流体の特定の質量は、 単位流体量あたりの物質量. 密度は 偉大登る、に従って、キログラム/立方メートル（kg /m³）の単位で測定されます。 国際測定システム （SI）。
以下の体の密度を計算するために使用される式を確認してください。
もともと、すべての物体の密度は純水の密度の関数として測定されていたため、通常の圧力と温度（1気圧および25°C）の条件下での水の密度は次のように定義されます。 1,000kg /m³.
計算にはSI単位を使用しますが、流体密度では一般的です。 は他の単位で表されるため、下の図では、関連するスキームを示しています。 で 主な密度測定単位 そしてそれらと標準単位との関係：
観察された図では、流体密度の最も一般的な単位を示していますが、 あなたは他のユニットに出くわすかもしれません、その場合、あなたは使い方を知る必要があります 国際単位系の接頭辞実行するだけでなく ボリューム変換.
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重大度（g）
重力は 加速度 地球の質量がすべての体に及ぼすこと それはあなたの周りにあります。 海面では、 重力 daTerraの強度は9.81m /s²ですが、ほとんどの演習ではこの測定値を使用します 10m /s²に丸められ、の文言で要求されるように重力を利用することを忘れないでください 運動。
押しのけられた液体の量または体の量（V）
推力式に含まれる体積の大きさは、 体のボリュームは流体に埋め込まれています、 または、 押しのけられた流体量. 問題の物体の体積は、立方メートル（m³）で測定する必要があります。
アルキメデスの原理
推測によると、 アルキメデスの原理 ある日、ギリシャの数学者が自分の浴槽に入ると、 水、大量の液体が浴槽から落ちます-あなたが占めていたのと同じ量 体。 この観察の後、アルキメデスは、浴槽から落ちた水の質量とその結果としての重量は、その重量と質量と等しくなく、この違いが なぜ体が浮くのか.
次に、次のように述べられています。
「体が液体に挿入されると、体に垂直および上向きの浮力が発生します。 この力は、押しのけられた流体の重量に等しい」
変動の場合
流体と水中の物体の密度を比較して、この物体が 沈む, 浮きます または滞在する 残高。 これらの状況を確認してみましょう。
→ 沈む体： 流体に浸された物体が沈む場合、 密度が流体密度よりも大きい同様に、その重量は流体によって加えられる推力よりも大きいと言います。
→ バランスの取れた体： 流体の上に置かれた物体が平衡状態にある、つまり停止している場合、次のように言うことができます。 体と体液の密度は等しい、およびその重量と推力。
→フローティングボディ： 物体が浮いているとき、流体に放出された場合、物体にかかる推力はその重量よりも大きいので、 この物体の密度は流体の密度よりも小さい 彼が自分自身を見つけるところ。
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見かけの重量
あなたはおそらく、いくつかの体が水中に置かれた場合に実際よりも軽く見えることに気づいたでしょう。 これは、浸漬すると、重量に加えて、 浮力 演技。 これら2つの力の差は、見かけの重量として知られています。
重量と推力が同じ大きさの場合、物体の見かけの重量はゼロになります。つまり、この状態では、オブジェクトにまったく重量がないかのようになり、したがって、 停止 流体について。
浮力の例
浮力の表現力のあるパフォーマンスがある状況のいくつかの例をチェックしてください：
- 液体の水よりも密度が低いため、氷は浮く傾向があります。
- 水蒸気と熱風は上昇する傾向があります。なぜなら、それらが高温になると、より多くのスペースを占有し、冷気よりも密度が低くなるためです。
- シャンパンの泡はで構成されています 二酸化炭素、これは水よりも何倍も密度が低いガスであるため、シャンパンのボトルを開けると、これらの泡が液体から激しく排出されます。
- フローティングパーティの気球は、ヘリウムガスなどの大気ガスよりも密度の低いガスで満たされているため、大気の浮力のためにそうします。
解決された演習
質問1-（Enem 2011） 湖の水の密度を決定するために行われた実験では、いくつかの材料が次のように使用されました 図解：目盛りが0Nから50NのダイナモメーターDと、エッジが10 cm、質量が3kgの巨大で均質な立方体。 最初に、ダイナモメーターのキャリブレーションがチェックされ、キューブがダイナモメーターに取り付けられて空中に吊るされたときの30Nの読み取り値が確認されました。 立方体を湖の水に浸すことにより、その体積の半分が水没するまで、24Nの読み取り値がダイナモメーターに記録されました。
局所的な重力加速度が10m /s²であることを考慮すると、湖の水密度（kg /m³）は次のようになります。
a）0.6
b）1.2
c）1.5
d）2.4
e）4.8
解決
代替案b。
まず、ダイナモメーターに記録された「重量」の差は、湖の水によって加えられた浮力（この場合は6 N）を指していることを理解する必要があります。 その後、演習で提供されたデータを使用して浮力の式を適用し、計算を観察します。
上記の計算を行うには、立方センチメートル単位の立方体の体積を立方メートルに変換する必要がありました。
質問2 -（Enem 2010） クラブの建設作業中に、労働者のグループは、空のプールの底に置かれた巨大な鉄の彫刻を取り除く必要がありました。 5人の労働者がロープを彫刻に結び付け、それを引き上げようとしましたが、成功しませんでした。 プールが水で満たされている場合、次のように、作業者が彫刻を簡単に取り外すことができます。
a）彫刻が浮きます。 そうすれば、男性は彫刻を底から取り除くために緊張する必要がなくなります。
b）彫刻の重量が軽くなるため、彫刻を持ち上げるのに必要な力の強度が低くなります。
c）水は、その質量に比例して上向きに彫刻に力を及ぼします。 この力は、彫刻の重量力の作用をキャンセルするために労働者が使用する力に追加されます。
d）水は彫刻に下向きの力を及ぼし、プールの床から上向きの力を受けます。 この力は、彫刻に対する重量力の作用を打ち消すのに役立ちます。
e）水は、その体積に比例して、上向きに彫刻に力を及ぼします。 この力は、作業者が発揮する力に追加され、彫刻の重量よりも大きな上向きの力をもたらす可能性があります。
解決
代替案e。 プールが水で満たされると、浮力が垂直方向と上方向に作用するため、プールは「軽く」なり、プールの底から簡単に取り除くことができます。
RafaelHellerbrock著
物理の先生
