✨ 最佳解答 ✨
(1)浮力は、重力に逆らって作用する力です。
空気中での浮力より、水中での浮力が大きいため、水中ではより大きく重力に逆らう力が作用します。
なので、ばねばかりの値＝下向きの力は、水中のほうが大きくなります。
(アルキメデスの原理によって、浮力はその物体が押しのけた液体/気体にかかる重力に等しくなります。重力は、時空のゆがみによって生じ、時空のゆがみは質量が大きい物体の周りほど大きくなります。空気より水の方が密度が高いので、水中での浮力のほうが大きくなります。)
(2)[(1)]での解説の通り、浮力が上向きにはたらいたから、になります。
(3)質量の大きさに関係なく、液体/気体(ここでは水)を押しのけた量が大きいほど浮力は大きくなります。
アよりイの方がより多くの水を押しのけているので、イの方が大きい浮力が上向きにはたらくので、イの方がばねばかりの値が小さくなります。
([(1)]でも出ましたが、アルキメデスの原理によって、浮力の大きさは、押しのけた分の流体の重力の大きさと等しくなるので、より重く、より多くの流体を押しのければ押しのけるほど浮力は大きくなります。
(3)ウとエは、すべて水に浸かっていて同じ分だけ水を押しのけているので同じ浮力が働きます。なのでばねばかりが示す値は同じです。
“理解”したいなら、調べてみると面白いこと
・浮力は、物体の上面と下面の圧力差によって生じます。
・流体内の圧力(水圧や空気圧)は、上に乗っている物体の重力からなります。
なので、より上に多く重なっている方、水中などでは、より深いところにより大きい圧力がかかります。