💡 ヒント：浮力と物体の密度

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

水に浮いている物体には、上向きの浮力と下向きの重力がはたらきつり合っています。浮力は「押しのけた水の重さ」に等しい（アルキメデスの原理）。

物体が浮かんでいる場合、沈んでいる体積（=押しのけた水の体積）×水の密度×g = 物体の重さ。沈んだ割合は、物体の密度と水の密度の比に等しくなります。氷山が海面から少しだけ顔を出しているのと同じ理由です。

✏️ 求めるもの

水に浮かぶ物体の質量 \(m\)、または沈む割合・浮く割合。浮力 = 重力 のつり合いを立てて、未知の量を解きます。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 力のつり合い：浮力 \(\rho_{\text{液}} V_{\text{沈}} g\) = 重力 \(mg\)
  2. 沈んだ体積を計算：\(V_{\text{沈}} = m / \rho_{\text{液}}\)（質量÷液体密度）
  3. 質量を逆算する場合：\(m = \rho_{\text{液}} V_{\text{沈}}\)（沈んだ体積×液体密度）
  4. 「何 % 沈むか」：\(V_{\text{沈}}/V_{\text{全}} = \rho_{\text{物}}/\rho_{\text{液}}\) で密度比から直接
注意

浮力の式の \(V\) は「沈んでいる部分の体積」（押しのけた液体の体積）であって、物体の全体積ではない。完全に水中にあるなら \(V_{\text{沈}} = V_{\text{全}}\)、半分だけ沈んでいるなら \(V_{\text{沈}} = V_{\text{全}}/2\)。「重さ」と「質量」も区別すること（\(W = mg\)）。