物理
高校生
解決済み

氷と水の密度と体積が同じだったら溶けても増えないのはどうしてですか。

問4 図4のように、容器に入った水に氷が浮いて静止している。 このとき、水面から 上に出ている部分の氷の体積はV水面より下の部分の氷の体積はV2である。 水の密 度をpo、氷の密度をp、重力加速度の大きさをgとする。 下の文章は、このときの氷に関する生徒A、Bの会話である。 生徒たちの説明が科 イに入れる式と語句の組 学的に正しい考察になるように、文章中の空欄 ア み合わせとして最も適当なものを、次の①~ ⑨ のうちから1つ選べ。 29 氷 V₁ 水と氷の体積の かんけい V₂ 0 容器 図4 A: 水と氷ではどちらの密度が大きいかな。 水の方がみう心が 大きい B: 普通の物質では液体が固体になると体積が減少するけれど、 水は例外だよ。 水が氷 になると体積が増えるので、 水と氷の密度の大小関係はp <poだね。 A:図4で氷が静止しているのは、氷にはたらく重力と浮力がつり合っているからだね。 ア と B:そうだよ。 この氷にはたらく浮力の大きさは、アルキメデスの原理より、 表せるね。この浮力と重力のつり合いから、 水と氷の密度の比を体積の比で表すこと ができるね。 A: なるほど。 ところで、この氷が解けたら水面は上昇するかな、 下降するかな。 B: それはね、 イんだ。実際にそのようになるか、氷がとけるのを待ってみよう。
問439 ⑤ 浮力の公式より F = Po V₂ g J₁ = Po√29 V2 Po 力のつりあいより TU = P(VAT) PoT2g=P(Vita)g が成立する。これは、 密度P,体積Vitaの氷が g
密度、体積の水と同じ 量であることを示す.よって溶けても 水全体の量は増えず、水面は変化… 問530⑨ <2022期改》エネ この動 エネルギー保存則が成立し IJ₁ = mghizaz E=k+Ug=1-定)だから k=E-mgh. よって右肩下がりの選象になる。 D' K これは上昇中も下降中も変わらない。

回答

✨ ベストアンサー ✨

あんまり難しい事考えなくていいです。
浮力っていうのはそこにあるべき液体(正確には流体ですが)を支えるだけの力がかかっているってことなので、排除された水より重いものを支えられないです。
つまり氷によって押し除けられた水の量の重さとそこに浮かんでる氷の重さが一緒なので、溶けたらそのスペースを埋めるだけになります。

おすし

たとえばC氷を入れた状態でコップの水がいっぱいだったら、氷が溶けてもその氷が入った状態でコップの水がいっぱいになる分の体積を氷は持っているから溢れないということですか。

ややこしくてすみません😭

ものぐさ

そうですね。

おすし

ありがとうございます😭

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