浮力

浮力とは何か？これについて聞くと、だいたいの人が重力に対して反対向きに作用する力。押し退けた物体にかかる重さと等しい。

こんな感じの答えが返ってくる。

F=-ρVg

浮力に対して、こんな公式が教科書にあった。

しかし今回、私が伝えたいことは重力以外でも作用するということである。

例えば、ブレーキをかけたバスや電車の中は手すりは進行方向に動くのを見たことがあるだろう。

しかし、もしここに空気より軽い風船を用意しておくと、ブレーキをかけると進行方向と逆の向きに動く。

中の空気が進行方向へ加速度を持つため、空気よりも密度の小さい風船は浮力によって反対方向へ動く。

この仕組みは遠心分離に用いられている。

円運動の公式から重さと遠心力の大きさは比例するため、加速度は変わらない。それなのに、重い物質は外側、軽い物質は内側に分離される。

これは遠心力と反対方向へ浮力が働くからだ。

浮力は押し退けた物体の大きさに依存するため、物質そのものの重さに比例しない。