すみません。「正確な数値を示す」よりも、「浮力」について簡単に話をした方がよいような気がします。(失礼な言い方になるかと思いますが、もし「浮力」についての理解が曖昧であれば、「正確な数値」は意味がないかもしれません。お気を悪くなさいませぬよう、お願いします。)
100sの木材(丸太のようなものをイメージしてください)は水に浮きますが、その一部は水面下に沈んでいます。
その沈んだ部分は「そこにあったはずの水」を押しのけて、その位置にあります。
木材の水面下にある部分の体積の分だけの水が「自分の居場所から押しのけられている」と考えてください。
その「押しのけられた水の重さ」(水が自分の居場所に戻ろうとする力)が浮力と言えるでしょう。(正確な表現ではありませんが、まず視覚的なイメージをつかんでいただければと考えています)
パチンコの玉はそのままの形では水に沈みます。しかし、その形を変えたらどうでしょうか?
ただし変形の作業過程で押しつぶしたり引き延ばしたりすると、もとの物質の体積が変わり、密度も変わります。
そのような「圧」をかけずに、「薄くスライスしてつなぎ合わせる」ような作業で変形できたとします。
このような作業で、パチンコ玉を「薄く伸ばして船のような形」にすれば、物質そのものの質量や体積を変えずに(もちろん密度も変わりません)、水に浮かべることが出来ます。(もちろん「空洞の箱」や「ドンブリ」のような形にすれば「見た目の体積?」は大きく感じるかもしれませんが、物質そのものの「量」は変わりません)
この形の違いによって、「押しのけられた水」の体積が変わり、浮力も変わります。
Another Worldさんの「浮力を利用するのであれば、水溶液の密度>鉄の密度とする必要はありません。」はこういうことでしょう。
「そもそも、浮力を利用するのであれば、水溶液を用いる必要もありません。」も、その通りでしょう。鉄の塊のような大きな船も海に浮かんでいます。
このあたりで既に御理解いただけているならば、これ以上は余計な蛇足。失礼な記述になりますが…
「死海に寝そべったり、座って新聞を読んでいる人の写真などを…」見たことはあります。
砲丸と同様の形ともいえるボーリングの球が浮いているのも見たことはあります。でも、私には微妙に「危なっかしい浮かび方」に見えました。もしそれらの体積や形を変えずに比重(密度)がもう少し重かったら「沈んじゃうかな」と思うのは私だけでしょうか?死海で憩う人々と「等身大・同形のマネキン(鉄製)」は浮かびそうにありません。(食塩水の濃度を限界に近づけても死海の濃度と大きく変わりません)
なお、私が「確かめた」と申し上げたのは「競技用の砲丸」についてです。
砲丸の材質を鉄以外の軽金属に換えたり、溶質・溶媒を換えることまで考えるとすれば、私が確かめた「数値」を示すことは…虚しいものとなるでしょう。
No.32にも書きましたが、「鉄の砲丸も水銀のような高密度の液体には浮きます」(←検索していて、見つけました)
「具体的な数値」をおもとめなら、インターネットを検索しながら「スポーツ用品のページ」や「理科のページ」などから必要な数字を拾っておいきになれば、「あ…、最後まで計算しなくても『浮かない』のは間違いないな」とお気づきになると思います。(競技用の砲丸の話です)
こういうことに詳しい皆様方は、このレスを見て「苦笑い」かなぁ…。
あえて正確でない表現を使った部分もありますが、重大な間違いなど、お気づきの点はご指摘ください。
(些細な点についてはスルーで…)
あ…、また練り直しているうちに…。なるほど、「浮き輪」を使って説明…。これで解決でしょう。
*追記…「些細な点については…」と自分で言っておきながら、一部訂正をここで。
…と、パチンコ玉の変形作業においての訂正を書きましたが、これがまた間違いかも…ということで、削除しました。
とても恥ずかしいので、ホントにスルーしてください。
100sの木材(丸太のようなものをイメージしてください)は水に浮きますが、その一部は水面下に沈んでいます。
その沈んだ部分は「そこにあったはずの水」を押しのけて、その位置にあります。
木材の水面下にある部分の体積の分だけの水が「自分の居場所から押しのけられている」と考えてください。
その「押しのけられた水の重さ」(水が自分の居場所に戻ろうとする力)が浮力と言えるでしょう。(正確な表現ではありませんが、まず視覚的なイメージをつかんでいただければと考えています)
パチンコの玉はそのままの形では水に沈みます。しかし、その形を変えたらどうでしょうか?
ただし変形の作業過程で押しつぶしたり引き延ばしたりすると、もとの物質の体積が変わり、密度も変わります。
そのような「圧」をかけずに、「薄くスライスしてつなぎ合わせる」ような作業で変形できたとします。
このような作業で、パチンコ玉を「薄く伸ばして船のような形」にすれば、物質そのものの質量や体積を変えずに(もちろん密度も変わりません)、水に浮かべることが出来ます。(もちろん「空洞の箱」や「ドンブリ」のような形にすれば「見た目の体積?」は大きく感じるかもしれませんが、物質そのものの「量」は変わりません)
この形の違いによって、「押しのけられた水」の体積が変わり、浮力も変わります。
Another Worldさんの「浮力を利用するのであれば、水溶液の密度>鉄の密度とする必要はありません。」はこういうことでしょう。
「そもそも、浮力を利用するのであれば、水溶液を用いる必要もありません。」も、その通りでしょう。鉄の塊のような大きな船も海に浮かんでいます。
このあたりで既に御理解いただけているならば、これ以上は余計な蛇足。失礼な記述になりますが…
「死海に寝そべったり、座って新聞を読んでいる人の写真などを…」見たことはあります。
砲丸と同様の形ともいえるボーリングの球が浮いているのも見たことはあります。でも、私には微妙に「危なっかしい浮かび方」に見えました。もしそれらの体積や形を変えずに比重(密度)がもう少し重かったら「沈んじゃうかな」と思うのは私だけでしょうか?死海で憩う人々と「等身大・同形のマネキン(鉄製)」は浮かびそうにありません。(食塩水の濃度を限界に近づけても死海の濃度と大きく変わりません)
なお、私が「確かめた」と申し上げたのは「競技用の砲丸」についてです。
砲丸の材質を鉄以外の軽金属に換えたり、溶質・溶媒を換えることまで考えるとすれば、私が確かめた「数値」を示すことは…虚しいものとなるでしょう。
No.32にも書きましたが、「鉄の砲丸も水銀のような高密度の液体には浮きます」(←検索していて、見つけました)
「具体的な数値」をおもとめなら、インターネットを検索しながら「スポーツ用品のページ」や「理科のページ」などから必要な数字を拾っておいきになれば、「あ…、最後まで計算しなくても『浮かない』のは間違いないな」とお気づきになると思います。(競技用の砲丸の話です)
こういうことに詳しい皆様方は、このレスを見て「苦笑い」かなぁ…。
あえて正確でない表現を使った部分もありますが、重大な間違いなど、お気づきの点はご指摘ください。
(些細な点についてはスルーで…)
あ…、また練り直しているうちに…。なるほど、「浮き輪」を使って説明…。これで解決でしょう。
*追記…「些細な点については…」と自分で言っておきながら、一部訂正をここで。
…と、パチンコ玉の変形作業においての訂正を書きましたが、これがまた間違いかも…ということで、削除しました。
とても恥ずかしいので、ホントにスルーしてください。