💡 ヒント:浮力(アルキメデスの原理)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

水中に完全に沈んだ立方体にはたらく浮力を求める問題。アルキメデスの原理:浮力は「物体が押しのけた水の重さ」に等しい。立方体の体積分の水の重さを計算すれば終わり。物体の質量は関係ない(同じ大きさなら浮力は同じ)。

イメージ:プールに潜ると体が軽く感じるのは、押しのけた水の重さの分だけ上に押し上げられているから。

✏️ 求めるもの

水中に完全に沈んだ立方体にはたらく浮力 \(F\)

🔬 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. 沈んだ体積を計算:立方体が完全に沈んでいるので \(V = a^3\)。単位を m³ に揃える
  2. 単位換算:\(10\;\text{cm} = 0.10\;\text{m}\)、\(10^3\;\text{cm}^3 = 10^{-3}\;\text{m}^3\)
  3. 浮力を計算:\(F = \rho V g\)
注意

「沈んだ体積」が肝。完全沈没なら全体積、水面に浮かんでいれば水面下の部分だけ。物体の質量と密度を使うのは「物体が浮くか沈むか」を判定するときで、浮力そのものには関係ない。