浮力の説明の謎 (7)

本稿は、以下の続きにあたる。
・ 07-03-27 浮力の説明の謎
・ 07-04-03 浮力の説明の謎 (2)
・ 07-04-11 浮力の説明の謎 (3)
・ 07-04-23 浮力の説明の謎 (4)
・ 07-05-05 浮力の説明の謎 (5)
・ 07-05-17 浮力の説明の謎 (6)
-----

これまでの（Ｉ）の考察をとおして、圧力の意味と効果が見えてきた。関連して述べたいこともあるのだが、話しの流れをあまり止めない方がいいので先に進む。

[（ＩＩ）について]
（ＩＩ）は、（Ｉ）の水中に置かれた一まとまりの物体で、これが受ける浮力の効果を考えることが今の目標だ。系（ＩＩ）は、（Ｉ）で考えた水などとは異なる性格をもつことが前提になっている。（容器がなくても）自身で一まとまりの形を保つという性格だ。ただし、この性格をもつ物体の状態には、いろいろな場合が含まれる。

まず、（以前にも少し述べたように）物体（ＩＩ）を、形と中身のあるものと捉えるか、あるいはそれらを一切考えないかで、扱い方が変わってくる。物体の形や中の状態を全く考えないならば、質点に準じた扱い、すなわち、そこに作用する系外からの種々の(分)力を、足し算わせて一つのベクトルにすることが許される。ところが、大きさを考えるときには、このような足し算を無条件に行うことはできず、まして中身の状態を考えるならば、その内部の各部分要素ごとに作用する力をきちんと評価していくことが要求される。このような場合には、(ＩＩ）の内部の複雑な歪みと非等方的な応力の空間分布を考慮することになる。

さてここで、我々が体験的に浮力に関する現象を観たりイメージするときのことを考えてみよう。実際の物体は、流体と剛体の中間状態にあるわけで、こうした状況を、いくつかの典型例に分類して考えてみると見通しがよくなるだろう。そこで、（ここしばらく理屈っぽい表現が続いてしまったこともあるので、）以下では、この状況の場合分けのための、分かりやすく実際的なモデルイメージを例示して考え進めようと思う。