浮力の基本のしくみ

🌊 浮力（ふりょく）とは

プールに入ると、体がふわっと軽く感じられます。 水などの液体の中にある物体は、液体から上向きの力を受けていて、 この上向きの力を浮力（ふりょく）といいます。 ばねばかりにつるした物体を水の中に入れると、目盛りが空気中より小さくなるのは、 浮力が物体を上へおし上げているからです。

💧 浮力が生まれる理由

水の中では、深い場所ほど水圧（すいあつ）（水がおす力）が大きくなります （水圧のくわしい話は「圧力」のページで学びます）。 このことから、浮力が生まれる理由を順番に考えてみましょう。

1. 物体の下の面は、上の面より深い場所にある
2. だから、下の面を上向きにおす水圧のほうが、上の面を下向きにおす水圧より大きい
3. 左右からおす水圧は、同じ大きさどうしで打ち消し合う
4. 残った「下からおす力と上からおす力の差」が浮力になる

📐 浮力の公式

浮く・止まる・沈む

⚖️ 浮き沈みは密度（みつど）くらべで決まる

物質1cm³あたりの重さを密度（みつど）といいます。 物を液体に入れたときに浮くか沈（しず）むかは、 物の密度と液体の密度のどちらが大きいかで決まります。

🎈 浮いている物体の力のつり合い

水面に浮いて静止している物体には、下向きの重さ（重力）と上向きの浮力がはたらいていて、 この2つの力は等（ひと）しくなっています。 だから、浮いている物体では次の関係が成り立ちます。

🧂 こい液体ほど、沈む体積は小さくなる

浮いている物体の浮力は、物体の重さと同じ大きさで一定です。 液体1cm³あたりの重さが大きい（こい）液体では、 少ない体積をおしのけるだけで必要な浮力がえられるので、 水面より下に沈む体積は小さくなります。

たとえば、体積100cm³・重さ84gの物体を水に浮かべると、 浮力が84g必要なので水面下の体積は84cm³。 1cm³あたりの重さが1.2gの食塩水なら、84 ÷ 1.2 ＝ 70cm³だけ沈めばよいことになります。

比較して覚えよう

⚖️ 浮く・止まる・沈む まとめ比較表

📏 2つのはかりのちがい

入試でよく出るのが、水中の物体をばねばかりでつるしながら、 ビーカーごと台ばかりにのせる問題です。 2つのはかりの目盛りは、浮力の分だけ反対向きに変化します。

🏠 身の回りの浮力

浮力は身の回りのいろいろな場面ではたらいています。どれも「密度くらべ」と「おしのけた液体の重さ」で説明できます。

🎯 入試頻出（ひんしゅつ）Q&A

実験で理解しよう

🧪 実験：浮力をはかりで確かめる

浮力の問題は「沈（しず）んでいる体積 → 浮力 → はかりの目盛り」の順に考えるのがコツです。 代表的な3つのパターンを例題で確かめましょう。水1cm³の重さは1gとします。