アルキメデスの原理

完全に流体に浸された静止している物体を考えてみましょう。それはそのスペースを占めるために等量の流体を変位させます。

上向きの浮力により、物体は静止したままになります。

オブジェクトが流体から除去されると、スペースは以前にそれによって置換されたのと同じ量の流体で満たされます。

この流体ボリュームは、以前にオブジェクトに作用したのと同じ浮力によって作用されます。流体の体積が静止しているため、浮力はその重量によってバランスが取れています。

したがって、流体中の物体に作用する浮力の大きさは、それによって変位する流体の重量に等しくなります。これはアルキメデスの原理として知られています。

数学的には、浮力は、変位した流体の質量と重力による加速度の積に等しくなります。

質量と密度の関係を利用して、浮力は流体の密度、変位した流体の体積、重力による加速度の積としても表すことができます。