qGBNE

（問4）
もし、液体と球が別々に存在するとしますと、液体には ρVg の重力が掛かり、球には ρ'V'g の重力が掛かり、

台ばかりは ρVg の力で支え、ひもは ρ'V'g の張力で上に引っ張っていることになります。

液体と球が一緒になった場合でも、液体と球の合計の重さは変わらず ρVg + ρ'V'g であり、こららを支える力の合計も（上向きで）ρVg + ρ'V'g です。

しかし、このとき浮力↑がはたらきますので、ひもの負担はその分、軽減されます。浮力がはたらくということは反作用の力↓が下向きにはたらくということでもあり、台ばかりの負担はその分、増加します。

球にはたらく浮力の大きさは

　　　　ρV'g

です。（ρVg でも ρ'V'g でもなく ρV'g です。本編の解説をよくお読みください。）

ひもと台ばかりを合わせたトータルの負担は変化しません。

答えは　ρVg + ρV'g = ρ(V + V')g　です。

（余談）
この問題は、
左図のように、物体の上にバネを載せて（バネの質量は無いものとする）、そのまた上に物体を載せて、ひもでつり下げたのと同じようなものです。バネによって、ひもの負担が軽減され、台ばかりの負担が増加します。軽減された分と増加した分は大きさが同じです。

違いは、この場合はひもの張力をさじ加減で決めることができることです。バネが自然長の長さになるくらい強く引っ張ることもできますし、全く引っ張らずにひもをたるませることもできます。上の問題では、浮力の大きさは決まっていて、球を静止させるためには張力の大きさも決まってしまいます。

（問5）
球が底に達して静止しても浮力ははたらき続けます。同時にその反作用もはたらき続けます。しかしこの2つの力は相殺され、無いのと同然になります。ひもが切り離されれば液体と球の合計の重さ ρVg + ρ'V'g は全て台ばかりに掛かります。トータルの負担は常に ρVg + ρ'V'g です。ひもが無くなれば台ばかりだけでこれを負担することになります＊ 上のバネの例を想像すると分かりやすいかもしれません。
　ひもが切れれば
2つの物体の重さは台ばかりのみに掛かります。 閉じる 。ひもがあれば浮力は意味をなしますが、ひもが無ければ、台ばかりにとって浮力は無意味です。このような場合の浮力や反作用の力を「内力」といいます。ひもがつながっているときは内力とはいいません。外界に影響を与えるからです。

答えは　ρVg + ρ'V'g = (ρV + ρ'V')g　です。