こんにちは、水曜日マスタースイム担当の及川です。
本日も元気なマダムたちと楽しく泳いできました。
ところで、「人間は浮く」とよく言われますが、なぜ浮くか説明できますか？
「軽いから」という説明では何千トンもあるタンカーが浮くわけないですよね。
今日は浮き沈みについてちょっと書いてみようと思います。
モノが液体中で浮くか沈むかは「アルキメデスの原理」により説明できます。
アルキメデスの原理とは、
「 流体中の物体は、その物体が押しのけている流体の重さ（重量）と同じ大きさで上向きの浮力を受ける」
というものです。（Wikipediaより）
例を挙げて説明しましょう。
例えば体重60kgの人がプールに入った時に押しのける水の「重さ」を知りたい場合、まずは押しのける水の「体積」を求める必要があります。
「体積」を知りたい場合、例えば水をなみなみと張ったお風呂に頭まで全身で沈み、溢れた水の「体積」を測れば良いですね。
で、仮にこの時の「体積」が65リットルだったとしましょう。
この65リットルのプールの水の「重さ」は、（水は1リットルで1kgなので）65kgですね。
つまり、この時、60kgの人がプールからもらえる「浮力」は押しのけた水の「重さ」である65kgです。
体重60kgで浮力が65kgあれば、浮力の方が5kg勝っているので、5kgの力で「浮き」ます。
しかし、もしこの人の体積が同じでも体重が70kgあれば沈みますし、体重が60kgでも押しのける水の量（体積）が50リットルなら浮力の方が負けてしまうのでやはり沈みます。
とは言っても、人間は体の多くが液体でできてますので、ちょうど浮くか沈むかのボーダーライン上にいると言えるのではないでしょうか？
つまり、筋肉質で無駄な脂肪がなく体積が小さい人は（体重が軽くても）沈みますし、脂肪が多く体積が大きい場合には（体重が重くても）浮きます。
もちろん肺にたくさんの空気を入れればその分体積が増えるので、浮力が大きくなったりもします。（この場合、息を吐いて肺が小さくなると浮力も小さくなります）
そういう原理がありますので、何千トンものタンカーでも何千トン以上の水を押しのける形に設計すれば浮くんですね。
モノが浮くか沈むかは、そのモノの重さと押しのける水の体積（重さ）の差し引きで決まりますので、重いから沈むという単純なことではないんです。
ちなみにこれは海水中でも同じ原理が働きますが、海水はプールの水（真水）よりも同じ体積でも重たい（1リットルあたり1.023kg）ので、海水中では押しのける水の「体積」は同じでもその「重さ」は重くなるので、より大きな浮力を得られます。
海では浮きやすいというのはこのためなんですね。
おっと、またどうでもいい話で長く引っ張ってしまいました。
では、また水曜日のマスタースイムでお会いしましょう。
