アルキメデスの原理（浮力のしくみ）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2002.3.3　東山裕一

アルキメデスの原理、「液体中の物体には、物体が押しのけた液体の重さと等しい力が浮力として働く」は、今でも中学校１年で習うのでしょうか。　お風呂で体が軽くなるという身近な体験を科学的に説明した原理で、多くの人が覚えていると思います。

アルキメデスは紀元前３世紀のギリシャの科学者です。　当時の国王が、純金で作らせたはずの彼の王冠に混ぜものが入っていないかをアルキメデスに調査を命じました。　アルキメデスはこの原理を発見し、王冠が純金でないこと（比重が純金とは異なること）を実験によって見やぶったというエピソードがあります。

確か学校では、水で満杯のビーカーに、バネばかりにつるした金属のかたまりをゆっくりと入れ、あふれた水の重さと、はかりの目盛で軽くなった分が同じになるという実験をした覚えがあります。
最近、アルキメデスはこの原理を実験ではなく頭の中だけ（思考実験）で考えついたのではないかと思えてきました。　こんな風に考えたのではないでしょうか。　
　�@　まずじっとしている液体だけの状態を考えます。　どの部分、どんな形の水のかたまりをとっても、力はつりあってる。
　�A　次に、水のある部分（どんな形でも良くて、その部分をＡとします）を、金属のかたまりに置き換えた状態を思い浮かべます。
状態�@：　置き換える前の部分（Ａ）は、水自身の重さと、周りから押し上げる力（浮力）がつりあっています。
状態�A：　Ａの部分が金属に（そっと）置き換わっても、周りの水は"気がつかない"から押し上げる力は変わらない。　すなわち金属が押しのけた水の重さ分だけが、相変わらず浮力として働く。

世の中には、実際やってみなくても頭の中で考えるだけでわかることが結構あります。　もちろん、それが正しいかどうか確かめるために実験は必要でしょうが。

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