浮力に関し、誤っているものは次のうちどれか。…
潜水業務 第2問
浮力に関し、誤っているものは次のうちどれか。
- (1)水中にある物体が、水から受ける上向きの力を浮力という。
- (2)水中に物体があり、この物体の質量が、この物体と同体積の水の質量と同じ場合は、中性浮力の状態となる。
- (3)海水は淡水よりも密度がわずかに大きいので、作用する浮力もわずかに大きい。
- (4)圧縮性のない物体は水深によって浮力は変化しないが、圧縮性のある物体は水深が深くなるほど浮力も大きくなる。
- (5)体積が同じ物体であれば、質量が異なっても、作用する浮力の大きさは同じである。
正答 (4)
正答は (4)。これが誤りです。浮力の変化の向きが逆です。
圧縮性のある物体は、水深が深くなるほど浮力が「小さく」なります。大きくなるのではありません。
浮力は押しのけた水の重さです。深くなると水圧が高まって物体が圧縮され、体積が減ります。押しのける水が減れば浮力も減ります。
これが潜水墜落の仕組みそのものです。少し沈むと潜水服が圧縮されて浮力が減り、さらに沈む。沈めばもっと圧縮される、という悪循環です。ウエットスーツが深いところで保温力も浮力も失うのも同じ理由です。
(5)について補足します。浮力は体積だけで決まり、質量は関係ありません。同じ体積なら鉄でも発泡スチロールも受ける浮力は同じです。浮くか沈むかが違うのは、浮力と重量の差によるものです。
出典：アルキメデスの原理
潜水士 2023年下半期実施分（2024年4月掲載／公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題）