大きく、材料や鉄や鋼でできており、とても重たいはずの船。しかし、船は海に浮いています。

では、なぜ船は海に浮いているのでしょうか？この記事では、船が浮かぶ理由をわかりやすく解説していきます。

船が海に浮かぶのは「浮力」のおかげ

浮力とは、「物が浮かぶ為に必要な力」。

船が海の上で浮いていられるのは、下から水の力で船を押し上げてくれているからなんですね。

では、その水の力はどれくらいなのでしょうか？

簡単に言うと、一人で満杯のお風呂に入ったとき、お湯があふれますよね。

そのあふれたお湯の量と同じ力が、体を支えてくれます。

では、体の大きいお父さんと一緒にお風呂に入った時はどうでしょうか？

より多くのお湯が溢れますよね。

船も同じで、大きい程、「浮力」が強いという事になります。

ちなみに、この浮力を発見した人は「アルキメデス」という名前で、彼から名前を取って「アルキメデスの原理」と呼ばれています。

余談ですが、「アルキメデス」がこの「浮力」について知った時が、まさに「お風呂に入っている時」だそうですよ。

アルキメデスは紀元前3世紀、しかもイタリアの人なのですがこのエピソードを聞くと親近感が湧きますよね。

鉄や鋼を使用する船が浮く仕組み

先ほどは大きさが大きいほど、浮力も大きくなることついてのお話をしました。

では、重さはどうでしょうか？

鉄や鋼を多く使用している船は当然重たいはずですが、海に浮いています。

実はこれには「密度と体積」が関わっています。

例えば、100kgの鉄の球（野球ボールサイズ）と、100kgの大きい鉄の鍋。

どちらも重さは同じですが、実は鉄の球の方が沈みます。

簡単に言うと、同じ重さでも小さくてまとまっている物は沈みやすく、大きくて広がっている物は浮かびやすいという事。

これにも「アルキメデスの原理」が当てはめられ、より多く、お風呂の水を外に出せる大きな物は、大きな浮力を得られます。

その為、船は鉄で出来てはいるけれど、横に大きいから浮くことができるんですね。

とはいっても、重すぎれば当然沈みます。

大きさと重さのバランスが取れていて、「浮力」が助けてくれるから船は浮いていられるんです。

船はどのくらいの大きさまで浮けるのか

ではどれくらいの大きさまで船は浮かぶ事ができるのでしょうか？

答えは、「無限大」です。

もちろん、現実では海の大きさや法律、造ったり整備したりする場所を考えると、大きさに限界はあります。

しかし、「アルキメデスの原理」の考え方では、どんな大きさの船でも、重さとのバランスが取れていれば浮かぶ事ができるんです。

ちなみに、2017年現在で世界最大の船は韓国で造られた「プレリュード」で、その大きさはなんと「488m」、東京タワーやエッフェル塔を超える大きさなんです。

オーストラリアで、液化天然ガスを運ぶ仕事をしている船だそうですよ。

まとめ

今回は、「船が浮かぶ理由」について3つ解説させていただきました。

菅製作所では、船舶用機器も多数製作しております。

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参考文献：
1. 川崎 豊彦,図解入門よくわかる最新船舶の基本と仕組み[第4版],株式会社秀和システム,2020年 第1版
2. 池田  良穂,今日からモノ知りシリーズトコトンやさしい船舶工学の本,日刊工業新聞社,2017年 初版

参考サイト：
NGKサイエンスサイト「水の中では体の大きい方が軽い！？」
建築学生が学ぶ構造力学「アルキメデスの原理とは？1分でわかる意味、証明、浮力との関係、公式」
大和ミュージアム
フナフナ「世界最大の船！？」
SHIP for Everyone