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「浮力の分だけ重力が打ち消される」というのは、重力とは反対向きに浮力がはたらくから、重力と浮力を合わせた力は、浮力がなく重力だけのときよりも小さくなる、ということを表しています。
式で表すと、
(空気中) 重力 ＞ 重力 － 浮力 (水中)
ということですね。
ばねばかりが引く力にしてみると、
①空気中でばねばかりが引く力 ＝ 重力
②水中でばねばかりが引く力 ＋ 浮力 ＝ 重力
→水中でばねばかりが引く力 ＝ 重力 － 浮力
となるので、浮力があるとその分だけばねばかりが引く力は小さくなるから、「浮力の分だけ重力が打ち消される」ように感じるということです。
最初から話を整理してみます。
↓重力(+2N)+↑浮力(-1N) = ↓合力(+1N)
↓
重力のうち↓1本分(浮力↑とちょうどつりあう分)が打ち消されて、重力と浮力の合力が↓だけになる。
この「打ち消す」という言葉は、重力が小さくなる、ということじゃなくて、あくまでも「合力が小さくなる」ということを意味します。
2つの力を合わせたときに、合力の大きさがどうなるかは、2つの力の向きによって決まります。
同じ向き→強め合う。力の大きさは足し算になる。
逆向き→打ち消し合う。力の大きさは引き算になる。
したがって、まとめると、
「浮力の分だけ重力が打ち消される」の意味は、重力、浮力および合力それぞれの大きさの関係が次の式で表されるということです。
(重力と浮力の)合力 = 重力 - 浮力
「打ち消される」というのはつまり、合力の大きさが引き算で求められる、ということなんですね。
｢打ち消される｣ということは重力と浮力の合力を求めたものであって
ばねばかりを引く力は一切関係ない(別物として考えている)
ということでしょうか？
そうです！まさにその通りです。
「浮力の分だけ重力が打ち消される」という文の中には、浮力と重力のことしか書かれてないですよね。
最初の回答で、ばねばかりが引く力を引き合いに出してしまったために混乱させてしまったかもしれませんね。すみません。
一応その話もしておきましょうか。
(※以下、おまけなのであまり気にしなくてもいいです。)
浮力と重力の合力を求めると、
合力 ＝ 重力 － 浮力
となりますが、重力の方が浮力よりも大きいので、合力は下向きの力になります。
イメージ:
↓(重)+↑(浮)=↓(合)
↓
このように、重力と浮力をまとめて、物体に合力という1つの力がはたらいているものとして考えることができます。
そうすると、このとき物体にはたらく力は、重力と浮力の合力(下向き)と、ばねばかりが引く力(上向き)の2つということになります。
物体が静止している場合、力のつりあいがとれているので、2つの力の関係は、
ばねばかりが引く力 ＝ 重力と浮力の合力
となります。
重力と浮力の合力の大きさは
重力と浮力の合力 ＝ 重力 － 浮力
だったので、結局、
ばねばかりが引く力 ＝ 重力 － 浮力
ということです。
なるほど！理解出来ました！
いつもありがとうございます☺️
空気中の時は重力＝浮力だけど、
浮力がはたらくと重力＝浮力＋ばねばかりが引く力になるので
浮力が大きいほどばねばかりが引く力(＝重力)は小さくなる
ということですか？