物理学

「浮力」と「摩擦力」の本質を理系学生ライターが5分で解説!

浮力の大きさ

浮力の大きさ

image by Study-Z編集部

浮力の大きさの公式は、どの教科書にも載っている有名な公式ですよね。しかしながら、この公式の原理を丁寧に説明している教科書は少ない印象です。そのため、「ローブイジー(ρVg)、ローブイジー(ρVg)」と呪文のように唱えて覚えたという方も少なくないと思います。

ここでは、浮力の公式を丸暗記せずに覚える方法を紹介しますね。まず「浮力の大きさは、物体が押しのけた流体にかかる重力の大きさに等しい」ということを頭に入れておいてください。

ではまず、物体が押しのけた流体の質量を考えてみましょう。ここでは、流体の密度をρとしています。物体が押しのけた流体の質量は、物体の流体に浸かっている部分の体積をVとすると、ρVと表わせますね。さらに、重力の大きさは質量と重力加速度の積で表せるので、物体が押しのけた流体にかかる重力はρVgとなります。このように考えることで、公式の意味がわかりやすくなりますよ!

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公式の意味合いを理解するのが大事だぞ。

摩擦力について学ぼう

摩擦力とは

image by PIXTA / 31597408

続いて、後半で学ぶのは摩擦力です。摩擦力とは、物体同士が接しているとき、それらが互いに動こうとするのを妨げる力のことを指します。摩擦力も、浮力と同様に身近なところで作用しています。例えば、ブレーキによって自転車が止まるのは、摩擦力が存在するからです。

以下では、粗い面上に置かれた物体について考えてみながら、2種類の摩擦力について解説していきます!また、摩擦力の学習においても、演習や復習は大切です。

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摩擦について、大まかなイメージはつかめただろう。

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