浮力

浮力とは、液体が部分的または完全に浸された物体に対して、その重さに逆らって上向きに作用する力であり、紀元前3世紀にアルキメデスの原理によって説明されたことで有名です。

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物語

アルキメデスの原理のお話

お風呂やプールに入ると、なんだか体がふわっと軽くなったように感じたことはないかな。水の中では、いつもよりジャンプが高くできる気がするよね。じゃあ、不思議なことを教えてあげる。どうして、あんなに大きくて重たい鉄の船が海にぷかぷか浮かんでいるのに、君が投げた小さな石ころはすぐにぶくぶくと沈んでしまうんだろう。実はね、それには秘密があるんだ。水が、中に入ってきたものを「よいしょ！」って上に向かって、こっそり押し上げる力を持っているからなんだ。僕がその秘密の力なんだよ。

今から二千年以上も昔、シラクサという街に、アルキメデスという、とっても頭のいい人がいたんだ。その街の王様、ヒエロン二世には悩みがあった。新しく作らせた金の王冠が、本当に全部純金でできているのか、それともずるをして銀が混ぜられているのか、知りたかったんだ。でも、大切な王冠を壊さずに調べる方法がわからなくて困っていた。アルキメデスも、毎日そのことを考えていたんだ。ある日、彼がいっぱいにお湯がはられたお風呂にざぶんと入ったとき、お湯がざーっとあふれ出たのを見たんだ。その瞬間、ピカッとひらめいたんだよ。「エウレカ！」って、彼は叫んだ。ギリシャの言葉で「わかったぞ！」っていう意味さ。彼は、物がお風呂に入ると、その物の大きさの分だけお湯を押しのけること、そして水はその物を押し上げる力を持っていることに気づいたんだ。この大発見のおかげで、僕は「アルキメデスの原理」って名前で呼ばれるようになったんだ。アルキメデスは、僕の力を使って王冠と同じ重さの純金の塊と、王冠がそれぞれどれだけ水を押しのけるかを比べて、王冠に銀が混ざっていることを見事に突き止めたんだよ。

僕の力は、今でも世界中のいろんな場所で大活躍しているんだ。君が見る大きな貨物船が、たくさんの重たい荷物を積んでも海に浮かんでいられるのは、僕が船を力強く押し上げているからなんだ。海の中を深く静かに進む潜水艦も、僕の力をうまく使って、浮いたり沈んだりしているんだよ。それに、僕の力は水の中だけじゃない。ふわふわと空に浮かぶ熱気球も、空気の中で僕と同じような力が働いているから飛べるんだ。今度、お風呂でおもちゃを浮かべて遊ぶとき、僕のことを思い出してみてね。アルキメデスのお風呂での小さな「わかったぞ！」が、世界を変える大きな力になったんだってことを忘れないで。君の小さな発見も、いつか世界を変えるかもしれないよ。