大きな石や鉄を持ち上げようとしても、重くて持ち上がりません。では水の中ではどうでしょうか。水の中だと、持ち上げることができるのです。それは、どうしてでしょう。
石や鉄で実験してみましょう。
・石の場合：300gの石を水の中で量ると100gになりました
・鉄の場合：1600gの鉄を水の中で量ると1400gになりました
石も鉄も、水の中に入れると軽くなることが、はっきりしてきました。では、もう一つの確かめの実験をしてみましょう。
・まず、水の入ったビニール袋を、空気中で、はかります。
・その袋を、水の中にゆっくり入れていきます。すると、目盛はだんだん小さな値を示すようになります。
・完全に水の中に入れてしまうと、目盛は0ｇとなります。
この2つの実験をまとめると、
※(水の中にある物にはたらく上向きの力を、浮力といいます。）
もう、皆さん、おわかりでしょう。。
水の中に入れた物と同じ体積分の水の重さだけ軽くなるのです。プールやおふろに入った時、体がふわっと軽く感じたことがありませんか。それは、あなたの体でおしのけた水の重さだけ体が軽くなったためです。
このきまりをアルキメデスの原理といいます。
アルキメデス
アルキメデスは、ギリシアの数学者です。このきまりを発見したのは、今からおよそ2000年も昔のことです。
ある日、アルキメデスは、王様によばれ、王様の王冠が純金でできているかどうか、きずをつけずに調べるよう命ぜられました。アルキメデスは、どうしたものかと考えながら家に帰り、おふろに入りました。その時です。湯舟から湯があふれたのを見て、「あっそうだ。」と大発見をしたのでした。
・あふれた水の体積は、王冠の体積と同じになります。
したがって、
王冠の重さ÷王冠の体積＝1cm3あたりの金の重さとなります。
純金1cm3あたりの重さはわかっていますから、その重さと同じにならなければ、王冠はにせ物ということになるのです。
この様にして、アルキメデスは、王冠にきず一つつけないで、無事に純金であるかどうかを調べることができました。
鉄でできている船が水に浮かぶわけも、アルキメデスの原理で説明できます。
