講談社のブルーバックスという科学分野の新書がありますね。
このなかに「パズル・物理入門」と「新・パズル物理入門」というなかなか面白い本があります。著者は都筑卓司先生です。
空中でバランスしている天秤があります。錘は体積は同じです。重さが違っているので42mm対72mmの長さでバランスしています。右のほうが軽いのです(天秤とは長さが同じものをいうのだそうですが。。。。)
さて、この錘を水中にいれるとどうなるでしょう?
というのがパズルです。
変わらない?、バランスが崩れて左が下がる?、右が下がる?
体積が同じなので同じ浮力を受けることになります。
空気中の浮力を無視すると空気中では
左の重さ×42=右の重さ×72
でバランスしています。
水中では錘の体積分の水の浮力を受けるので
(左の重さー浮力)×42 >(右の重さー浮力)×72
となり左が下がることになります。
では水のなかでバランスすると?
ここでは23mm対90mmとなりました。
今度は逆に空気中では浮力分の重さが加わるので、右が下がることになります。
錘は浮沈子で使った「たれびん」です。そのままでは水に浮いてしますので、重りとして半田を入れています。半田は鉛と錫の合金ですので、比重8.4くらいあります。(最近は鉛フリーの半田が主流なのでしょうが、手持ちの古い糸半田をつかいました。)
出典:講談社ブルーバックス「新・パズル物理入門」都筑卓司
パズル 空中と水中でのバランスは?
2007-04-01 19:57:58 (17 years ago)
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