アルキメデスの法則: 定義、音声、公式、応用、問題例
アルキメデスの法則: 定義、音声、公式、応用、問題例 – 今回はアルキメデスの法則について説明します。 これには、アルキメデスの法則の理解、アルキメデスの法則の音声、アルキメデスの法則の公式、アルキメデスの法則の応用、アルキメデスの法則に関する質問の例が含まれており、完全かつわかりやすい議論が含まれています。 詳細については、以下のレビューを注意深く参照してください。
アルキメデスの法則: 定義、音声、公式、応用、問題例
まずはその意味をじっくり考えてみましょう。
アルキメデスの法則を理解する
アルキメデスの法則はアルキメデスによって発見されました。 アルキメデスは紀元前 187 年から紀元前 212 年にギリシャ出身で、発明家であり数学者であり、水力学の法則、またはしばしばアルキメデスの法則と呼ばれるものを発見したことで有名です。
水の中を歩いたり走ったりするときは、もちろん地面を踏むときと比べて足取りが非常に重く感じます。 この症状は液体の圧力によって引き起こされます。 この観察により、アルキメデスの法則として知られる次の法則が生まれました。
「物体が液体に浸されると、物体は押しのける液体の重量に等しい浮力（上昇力）と呼ばれる力を受けます。」
浮力が働くと、液体中の物体の重量は減少します。 液体中で持ち上げられた物体は、陸上で持ち上げられるよりも軽く感じられます。 したがって、物体を水中に入れると、その重量が減少するように見えることは非常に明らかです。 これは、水によって発生し、物体が受ける上向きの力によるものです。 したがって、重りと上向きの力との合力が水中の物体の重さになります。 このときの重さは見かけの重さと呼ばれます。つまり、物体は液体中にあるため、物体の重さは実際のものではありません。 水中の物体には WS という記号が付けられます。 空中の物体の重量 (W)、上向きの力 (Fa)、および見かけの重量 (Ws) の関係は次のとおりです。
Ws = W-Fある
情報：
Ws = 液体中の物体の重量 (Kg.m/s2)
W = 物体の実際の重量 (Kg.m/s2)
Fある =浮力(N)
そして、浮力の大きさ (Fある) は次のように定式化されます。
Fある = ρ液体 Vb g
情報：
Vb = 水没物の体積 (m3)
ρ液体 = 液体の密度 (kg/m3)
g = 重力による加速度 (m/s2)
アルキメデスの法則の対象
物体が液体に浸されている場合、沈む、浮く、浮くという 3 つの可能性が発生します。 以下に説明します。
沈む物体
物体の位置が常に液体のある底にある場合、物体は液体に沈むと言われます。
沈む物体には、特に次の 3 つの力が作用します。
W = 物体の重力
Fある = アルキメデス風
N = 場の垂直抗力
平衡状態では、W = N + Fある となることによって：
W > Fある
mg > ρZC。 Vb. g > ρZb。 Vb. g
ρb > ρzc
ρb = オブジェクトの種類
ρzc = 液体の密度
浮遊物体
物体の位置が液体の表面よりも下で、液体がある底面よりも上にある場合、物体は液体中に浮きます。
浮遊物体には 2 つの力、すなわち F が存在します。ある そしてW. バランスの取れた状態では、次のようになります。
W = Fある
ρb. Vb . g = ρZC. Vb. g
ρb = ρzc
浮遊物体
物体の位置が部分的に液体表面に現れたり、部分的に液体に浸かったりする場合、物体は液体中に浮くと考えられます。
浮遊物体には 2 つの力、すなわち F が存在します。ある と W がバランス状態にある場合、次のようになります。
W=Fある
ρb. Vb. g = ρZC. V2. g
ρb. Vb = ρZC. V2
なぜならVb > V2 それで： ρb < ρZC
アルキメデスの法則の適用
以下は、アルキメデスの法則を日常生活に適用する例です。
説明付き:
V水 = 押しのけられる水の体積
メートルs = 物体の見かけの質量 (水中)
m = 空気中の物体の質量
ρ物体 = 物体の密度
ρ水 = 水の密度
アルキメデスの法則の工学への応用
アルキメデスの法則の工学への応用は次のとおりです。
1. 貯水自動水栓
家庭で水ポンプ機械を使用している場合、貯蔵タンクを一定の高さに配置する必要があることがわかります。 これは水を排出するために大きな圧力を得ることを目的としています。 タンク内には自動水栓として機能するフロートが入っています。 この蛇口は水に浮く構造になっており、水位とともに蛇口も上昇します。 水が空になるとフロートがクランクを開いて水を排出します。 逆にタンクが満タンになるとフロートがバルブを閉じて自動的にバルブが閉まります。
2. 比重計
比重計は液体の密度を測定するために使用されるツールです。 このツールはバラストと空気層を含むチューブの形をしているため、直立して浮き上がり、すぐに安定します。 比重計はアルキメデスの法則の原理に基づいて動作します
3. 潜水艦
潜水艦にはタンクがあり、陸上では空気が満たされて水面に浮かびます。 ボートを水中に入れると、このタンクに水が満たされ、潜水できるようになります。
アルキメデスの法則の問題の例
1. 空気中のブロックの質量は 2 kg です。 ブロックの体積が 2000 cm3 の場合、密度 1000 kg/m3 の水中のブロックの重量を求めますか?
完了：
知られている：
m = 2kg
V = 2,000 cm3 = 0.002 m3
ρ = 1,000 kg/m3
質問:
w' =。.. ?
答え：
w'= w – ファ
w' = m。 g – ρ。 g. V
w' = 2。 10 – 1.000. 10. 0,002
w' = 10N
したがって、水中でのブロックの重さは 10 N です。
以上、について説明してきましたが、 アルキメデスの法則: 定義、音声、公式、応用、問題例、うまくいけば、あなたの洞察力と知識を増やすことができます。 訪問していただきありがとうございます。他の記事もぜひお読みください。
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