写真 : 【海中宮殿】与論島に古代ギリシャ宮殿のダイビングスポット
今回はアルキメデスの原理(古代ギリシャの数学者)とダイビングの関係性を分かりやすく解説します。
ダイビングでは、浮輪や船のように水に浮く物体を「プラス浮力」、岩や鉄のように水に沈む物体を「マイナス浮力」と言います。ダイバーは水中で浮きも沈みもしない「中性浮力」で泳ぎます。
浮力とはアルキメデスの原理によって「流体中に一部または全部が入っている物体は、それが押しのけた流体の重さと同じだけ、その物体を浮かそうとする力を受ける」と説明されています。
記事の内容は「アルキメデスの原理とは？」、「アルキメデスの伝説」、「アルキメデスの原理とダイビング」、「アルキメデスの原理・まとめ」に分けて解説します。
アルキメデスの原理について知ることはとても重要です。アルキメデスの原理について知ることによってダイビングで重要な浮力についてもっと知ることができるからです。
これからダイビングを始めようとしている方やすでにダイバーの方でもさらに浮力について学びたい方には必見の内容です。
ダイビングの中性浮力については以下の記事に詳しく紹介しています。
アルキメデスの原理とは？
浮力とは流体(液体または気体)に入っている物体にかかる上への力です。この記事を読んでいるあなたにも浮力は作用しています。なぜなら空気という流動体の中にいるからです。
ただ、体にかかる浮力の力は非常に弱く、引力を相殺できません。しかし、巨大な熱気球は違います。熱気球は水中でBCDに空気を入れると体が浮いてくるのと同じ原理に基づいて浮力で上昇します。
浮力とはアルキメデスの原理(古代ギリシャの数学者)によって「流体中に一部または全部が入っている物体は、それが押しのけた流体の重さと同じだけ、その物体を浮かそうとする力を受ける」と説明されています。
浮力の量(上への力)は、物体が押しのけた流体の量と重さに基づきます。つまり、流体の密度が高ければ高いほど一定量に対して、より大きい上への力(浮力)を受けることになります。
アルキメデスの伝説
伝説によると、アルキメデスはシラキュースの王のために作った王冠が純金製かどうかを調べなければいけないときに例の有名な原理を思いついたということです。
調べるにあたって、王のために作った大切な王冠を傷つけることは一切できませんでした。しかし、ある日にお風呂で足を入れたアルキメデスは、水が持ち上がることに気がつきました。
このことから、純金製であることがわかっている何か他のものが押しのける水の量と重さを王冠と比べれば王冠が純金製かどうか判断できるとアルキメデスは推定したという伝説です。
これは説得力のあるストーリーですが、多くの歴史学者や技術者はその信憑性を疑っています。
王冠程度の大きさのものだと、銀など代わりになりそうな他の金属と比較したときの重さの違いはあまりに小さすぎて、当時の技術では測定不可能だったのではないかというのが主な反対理由です。
アルキメデスの伝説は、まさにその言葉通りの伝説なのかもしれません。
アルキメデスの原理とダイビング
アルキメデスの原理がダイビングに関係しているのは水の浮力特性になります。海水には塩分が溶け込んでいるため、淡水より密度が高く、同じ量でも重くなるからです。
淡水は1リットルで約1kg(密度約1000kg/㎥)ですが、海水は1リットルで約1.02kg～1.03kg(密度約1020kg/㎥～1030kg/㎥)と、淡水より約2%から3%重く、より大きな浮力があります。
数字で見ると淡水と海水の重さは大差ないように思われますが、同じウェットスーツやドライスーツを使用するのであれば海でダイビングするときには湖でダイビングするよきよりもウエイトを重くする必要があります。
海でダイビングするときには湖でダイビングするよきよりも一般的に1kgから2kgほど重くなります。
アルキメデスの原理・まとめ
動画 : Chall-edge公式チャンネル
今回はアルキメデスの原理(古代ギリシャの数学者)とダイビングの関係性を分かりやすく解説しました。
浮力とはアルキメデスの原理によって「流体中に一部または全部が入っている物体は、それが押しのけた流体の重さと同じだけ、その物体を浮かそうとする力を受ける」と説明されています。
アルキメデスの伝説では、アルキメデスはシラキュースの王のために作った王冠が純金製かどうかを調べていました。純金製のものが押しのける水の量と重さを王冠と比べれば王冠が純金製かどうか判断できるとアルキメデスは推定しました。
アルキメデスの原理について知ることはとても重要です。アルキメデスの原理について知ることによってダイビングで重要な浮力についてもっと知ることができるからです。
これからダイビングを始めようとしている方やすでにダイバーの方でもさらに浮力について学びたい方には必見の内容です。
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