加速による水槽の中の物質の運動
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2013.07.05
外から水槽の中が見えるようになっている活魚車の水槽の中に、 3種類の魚が一匹ずつ入っています。 魚A は水槽の底の方で静止しており、 魚B は水槽の中くらいの深さの所で静止しており、 魚Cは水面近くで静止しています。 片側2車線の道路を等速で走っていた活魚車が急に加速しました。 あなたはどんなときも活魚車と並走する車の後部座席から水槽を見ています。 このとき3匹の魚は車の後方向に移動し始めるでしょうか?
答えは、 魚A は水槽の中を車の後方に向かって移動し、 魚B は静止したままであり、 魚C は前方に向かって移動します。 なぜなら、 質量の重いものほど同じ力を加えたときに加速しにくいからです。 魚の体積と等しい体積の水の質量 と 魚の質量 とを比べたときに、 水槽の中くらいの深さの所で静止している魚B の場合は両者がほぼ等しくなっており、 水面近くで静止している魚C の場合は、 水の質量の方が大きくなっています。 したがって、 上記のような結果になるのです。