海に浮かんでいる大きな船を見ると、不思議に思ったことはありませんか?
船の多くは鉄でできています。
鉄は水に入れると沈むはずなのに、なぜ鉄でできた大きな船は沈まないのでしょうか。
今回は、船が沈まない理由について分かりやすく解説します。
船が浮く理由は「浮力」
船が浮く理由は、「浮力(ふりょく)」という力が働いているからです。
浮力とは、水の中にある物体を上に押し上げようとする力のことです。
水の中に物を入れると、水がその物を押し上げようとします。
この力があるため、物は水に浮いたり沈んだりします。
重さではなく「密度」が関係している
船が浮くか沈むかは、重さではなく「密度」が関係しています。
密度とは、同じ大きさの中にどれくらい重さがあるかということです。
- 密度が大きい → 沈む
- 密度が小さい → 浮く
鉄の塊は密度が大きいため沈みます。
しかし船は中が空洞になっており、空気がたくさん入っています。
そのため、船全体で見ると密度が小さくなり、水に浮くことができるのです。
船は水を押しのけて浮いている
船を水に入れると、水面が少し上がります。
これは、船が水を押しのけているためです。
押しのけた水の重さ(=浮力)と船の重さが同じになると、船は浮かびます。
この原理を「アルキメデスの原理」と言います。
難しく聞こえますが、簡単に言うと
押しのけた水の重さ=船の重さになると浮く
ということです。
大きな船ほど沈みにくい
大きな船でも浮くことができるのは、水をたくさん押しのけることができるからです。
たくさん水を押しのけるほど、大きな浮力が生まれます。
そのため、大きな船でも浮くことができるのです。
まとめ
鉄でできた船が沈まない理由は、船の中が空洞になっていて密度が小さいためです。
・水の中では浮力が働く
・浮くか沈むかは密度で決まる
・船は水を押しのけて浮いている
普段当たり前のように見ている船にも、こうした科学の仕組みが隠されているのです。

コメント