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2005/02/20(日)
アルキメデスノゲンリー
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文芸部の会合。何だか妙に酒の回りが速くて困った。
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昨日の個人指導で、アルキメデスの原理、つまり浮力について説明した。説明していて、これって随分と危なっかしい説明なんだなーと思った。今までどの生徒にもつっこまれなかったけど。
アルキメデスの原理は、空気中(水中でも可)に物体を置いたとき、そこを元々占めていた空気の重量の分だけ浮力を受けるというものだ。これは、以下のように説明される。
そこを元々占めていた空気はその重量の分の重力を受けていて、それにも関わらず静止していた。という事は周囲からその重力を打ち消すだけの浮力を受けていたはずだ。従ってその空気が別の物体に置き換わった状態では、重力はその物体の重量に見合う分が働くが、それとは別に先ほどと同じ大きさの浮力を周囲から受けるはずで、従って両者の大小で浮き沈みが決まる。
この説明は相当やばい。というのも、力が「及ぼされる側」には因らず「及ぼす側」だけによって決まると考えているからだ。そしてもちろん、重力にしろクーロン力にしろ力学で習う基本的な力は皆、両者の質量、あるいは両者の電荷に依存する。
ところがさらにまずいことに、この力が「及ぼされる側」には因らず「及ぼす側」だけによって決まるという考え方は僕らの日常的な直感に合致する。物を押そうとするときに、どれだけの力を使うかは人が主体的に決められる事だ。
つまりこの説明は重力やクーロン力に関する基本的な知識から考えて受け入れがたい物であるし、逆に、日常的な経験からは受け入れ易いために翻ってクーロン力や重力に対する疑念を抱かせる。
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