流体力学 1

流体力学 1
11 月 7 日
2.8 浮力
物体の重量を W,流体の密度を ρ,重力加速度を g,物体の液面より下の体積(排除体積)を V とする
と,浮力 F は次式で得られる.
W  F   gV ―――アルキメデスの原理
浮力は物体が排除した流体体積の重心(浮力の中心)に働く.
〔例題〕比重計の重量は 22mN であり,上端のステムは直径 2.8mm であ
る.比重計を比重 0.85 のアルコールと比重 0.80 の油に浮かべた
時,上端の差 h はどれくらいになるか.
【解】比重計をアルコールに入れたときの排除体積を V とすると,
W=F =22×10-3=0.85×103×9.81×V
より,
V=2.64×10-6m3
となる.油に入れたときの排除体積を V’とすると,
W=F =22×10-3=0.80×103×9.81×V’
であるから,
V’=2.80×10-6m3
両者の差から
2.80×10-6-2.64×10-6=π/4×(2.8×10-3)2×h
h=2.60×10-2m
となる.