F2-22: 浮力のパラドックス - 加速度系

目的: 浮力の概念を劇的に説明する

記述: 水の入った容器を固定点からばねで吊し,その水の中で浮きが静止しています。容器を持ち上げ,静止したところから放してやると容器はばねで鉛直に振動します。
質問: 容器が単振動をするとき水の中の浮きはどんな運動をするでしょうか。
答:驚くことに容器が振動しても浮きは水の中で静止したままなのです。突然あなたの手で容器を落としてやっても浮きは静止したままなのです。容器が振動するとき,浮きの密度と水の密度も一緒に変わります。だから,密度の比は同じのままとなります。 そして浮きは同じ位置関係を保ちながら浮き続けることになるのです!

提案:

参考文献: (PIRA 利用できません。) もっと進んで記述や議論をお求めになりたい方は演示実験参考ファイルをご覧にただきたいと思います。もしも宇宙船に戻るとき衝突が起こったらこのアイデアがNASAの宇宙プログラムの初期の頃宇宙飛行士の怪我を減らす方法として提案されたと私は聞いております。もし何方かこのことに関して何か情報がございましたら,私のところまでお知らせ下さい。

実験装置: スタンドにばねで吊した水の入った容器に浮きを浮かべて

用意の時間: 5分。


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