主な相違点 – 浮力 vs 上昇力

浮力（Buoyancy）と上昇力（Upthrust）という2つの用語は、基礎物理学で頻繁に使用されます。

しかし、この2つの用語は、同じ意味で使われている人もいますが、それぞれ異なる特殊な意味を持っています。

浮力は物体が流体に浮く力であり、上昇推力は物体が浸かっている流体が物体に与える力です。

簡単に言うと、浮力とは、ある物体を沈めたときに、その物体がある流体の中で浮き上がろうとする性質に過ぎない。

しかし、上昇力は、流体が物体に及ぼす浮力のことです。

ここが浮力と上昇推力の大きな違いです。

浮力とは

浮力とは、物体を流体の中に沈めたときに、物体が上昇する傾向として私たちが認識するものです。

物体が流体（液体や空気）の中に浮く能力として定義することができます。

また、浮力は、ある物体を流体中に浮かせる流体の能力として説明することができます。

ただし、浮力や物体を浮かせる力は、流体の密度だけでなく、物体の性質（物体の密度、形状など）にも依存する。

流体の密度が高いほど、流体の浮力効果は大きくなります。

物体が軽ければ軽いほど、その浮力は大きくなります。

簡単に言うと、流体と物体の密度差によって浮力のパワーが決まります。

しかし、物体の有効密度はさまざまな方法で制御することができる。

例えば、中空の円筒の実効密度は、同じ材料で作られた中実の円筒の実効密度より小さくなる。

浮力効果の応用は、浮力計、船舶、潜水艦など数百に及びます。

また、浮力効果は、固体や液体の密度を測定するのにも利用されます。

参考

アップスラストとは

浮力とも呼ばれる上昇力は、流体が物体に及ぼす力のことです。

この言葉が示すように、上昇推力は常に上向きに働きます。

したがって、上昇推力は常に物体の重量に逆らって働きます。

ある流体中のある物体の浮力は、その物体に作用するアップスラストによって決まります。

上昇推力が物体の重量と等しい場合、その物体は流体中に浮くことになります。

浮遊は、物体の有効密度が液体の有効密度より小さい場合に見られます。

しかし、物体の有効密度が液体の有効密度より大きいと、物体の重量が、液体が物体に与える上昇力より大きくなってしまいます。

そのため、物体は液体に沈む。

押し上げ力の大きさは、アルキメデスの原理で求めることができる。

アルキメデスの原理とは、「上昇推力は、物体によって変位する液体の重量に正確に等しい」というものです。

上昇推力は、特に海洋工学や貨物輸送の分野で多くの用途に役立っている。

船やボートなどの船舶は、海中に部分的に沈んだときに、船舶が変位する水の重量が船舶の重量と等しくなるように設計されている。

そのため、アルキメデスの原理によって海に浮いている。

船体の水中部分の体積は、積載物の重さによって徐々に大きくなる。

過積載を避けるためには、積載時の上昇推力（船の安定性）を監視することが非常に重要です。

通常、船体にはロードライン（プリムソルラインとも呼ばれる）が表示されており、船の安定性を監視するのに役立っている。

Unlike ordinary vessels or ships, submarines are designed to operate underwater. A submarine has a ballast tank which is used to control its depth. When water is pumped into the ballast tank, the weight of the submarine becomes greater than that of the sea water (upthrust) displaced by the submarine. So, the submarine sinks according to the Archimedes’ principle. When water is released from the ballast tanks, the weight of the submarine becomes less than that of the sea water (upthrust) displaced by the submarine. So, the submarine moves upward. Submarines can travel at a fixed depth by balancing the upthrust and its weight.

浮力と上昇力の違い

自然

浮力。

浮力とは、液体や物体が持つ能力のことです。

押し上げ力。

上昇力は、力のことである。

意味

浮力。

浮力とは、ある物体がある流体の中で浮く能力のことです。

押し上げ力。

流体の一部または全部に浸かっている物体に対して、流体が及ぼす上向きの力。

主な要因

浮力。

流体の密度は、浮力に影響を与える主な要因です。

Upthrust: The weight of the object is the main factor that affects the upthrust.

「画像1″ (パブリックドメイン) via Pixbay

「アップスラスト” by Yupi666 – 自作, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

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