浮力 · Zalesin • Odkrycia

浮力（ふりょく、）とは、水などの流体中にある物体に重力とは逆の方向に作用する力。本稿で説明する。物が自分で浮かぶ力（この定義では浮かばないものには浮力はない。）。

浮力の原因はアルキメデスの原理によって説明される。物体は流体から圧力（静水圧）を受けている。このとき圧力は物体の上と下では異なり（富士山の頂上の気圧と麓の気圧のように）、下から受ける力の方が大きい。この物体が受ける上下の力の差が浮力である。すなわち、物体には上向きの力が作用する。

物体が流体にすべて浸かった場合､深さが変わろうと浮力が変わることはない｡

定式化物体が受ける浮力は、その物体と同じ体積の（周囲の）流体に作用する重力に等しい。すなわち以下のようになる。

Fb ：浮力（N, kg·m/s²） ρf ：流体の密度（kg/m³） V ：物体の体積（m³） g ：重力加速度（m/s²）この式の厳密な導出には発散定理を用いる。

さらに、物体の密度が ρs であるとすると、物体にはたらく重力と浮力との合力は（上向きを正として）、

となる。したがって物体が流体より軽い（ρs < ρf ）とき、F > 0 、すなわち物体は浮く物体が流体より重い（ρs > ρf ）とき、F < 0 、すなわち物体は沈むことが分かる。

無次元数流体力学で用いられる無次元量のうち、浮力に関するものには以下がある。いずれも、他の何らかの力との大きさの比を表す。リチャードソン数 - 慣性力との比グラスホフ数 - 粘性力との比レイリー数 - 熱拡散との比エトベス数 - 表面張力との比

浮力