静水圧計量

この手法は、使用する液体よりもはるかに密度の高い物体を測定する場合、精度に問題が生じる可能性があります。これは、体積の変化が物体の重量に比べて測定重量にわずかな変化しか生じないためです。水銀やクレリチ溶液のような高密度の液体は確かに存在しますが、その毒性のため使用が複雑になる場合があります。

別の方法として、浮力と等しく反対方向に働く反作用力を測定する方法があります。この方法では、まず液体を入れた容器の重さを量り、次にその中に物体を吊り下げた状態で再び重さを量ります。すると、容器の重さは浮力に等しい分だけ増加したように見えます。ぴったりと収まる容器の中に小さな物体を入れた場合、液体の初期重量と比較して、重量が大きく変化する可能性があります。

例１：ある固い石の塊が、乾いた地面では３キログラム、水槽に浸すと２キログラムの重さになる場合、それは１キログラムの水を押し出したことになります。１リットルの水は１キログラム（４ ℃）なので、石の塊の体積は１リットルとなり、石の密度（質量／体積）は３キログラム／リットルとなります。

例2：例1と同じ石材でできた、より大きなブロックを考えてみましょう。ただし、同じ量の石の中に1リットルの空洞があるとします。ブロックは、乾燥状態では依然として3キログラムの重さになります（空洞内の空気の重さは無視します）。しかし、今度は2リットルの水を押し出すため、水に浸した状態での重さはわずか1キログラムになります（4  ℃の場合）。

静水圧計量は、ベーンケ、フィーン、ウェルハムによって先駆的に開発された手順であり、後に比重と脂肪含有量の関係を定量化する手段となった^{[ 1 ]。}

肺の残気量は、直接測定したり正確に推定したりしないと誤差が生じる可能性があります。残気量は、ガス希釈法で測定するか、年齢と身長から推定することができます。^{[ 2 ]}

• RV-Est(リットル、男性) = 1.310 × 身長(メートル) + 0.022 × 年齢(歳、18～25歳の場合は25歳とする) − 1.232
• RV-Est(リットル、女性) = 1.812 × 身長(メートル) + 0.016 × 年齢(歳、18～25歳の場合は25歳とする) − 2.003

これらの推定値は18～70歳の成人を対象としており、標準偏差は約0.4リットルで、民族、環境要因などによって変動します。^{[ 3 ]}残気量は、肺活量の割合（男性の場合は0.24、女性の場合は0.28）としても推定できます。^{[ 4 ]}

体密度は次の式で計算できます。^{[ 5 ]}

${\displaystyle D_{b}={\frac {M_{a}}{{\frac {M_{a}-M_{w}}{D_{w}}}-RV}}}$

どこ：

• D _b = 物体の密度。
• Ma ₌「空気中の質量」（すなわち乾燥重量）
• M _w = 「水中質量」（つまり水中重量）
• D _w = 水の密度（水温に基づく）
• RV = 残気量（体によって囲まれた空隙、例えば最大呼気後の肺と呼吸器系の容積）。

静水圧/水中体重測定によって得られたデータから体密度が計算されると、体組成を推定することができます。体密度から体脂肪率を推定するために最も一般的に使用される方程式は、Siri ^{[ 6 ]}および Brozek ら^{[ 7 ]のものです。}

シリ（1956）：脂肪 率（％）＝[4.950／密度－4.500]×100

Brozekら（1963）：脂肪 率（％）＝[4.570 /密度 - 4.142]×100

静水圧測定は、最も精密な方法と考えられているため、海氷の密度を推定するためにも使用されます。 ^{[ 8 ]}通常、海氷のサンプルは空気中と灯油中で計量されます。灯油は海氷よりも密度が低く、氷点下まで冷却でき、氷を溶かさないためです。海氷の密度は季節によって大きく変動し、冬には値が大きく、夏には値が低くなります。^{[ 9 ]}海水と海氷の密度の差が小さいため、このような海氷密度の季節的な変化は、海氷のフリーボードに影響を与え、衛星高度計を使用した海氷厚の推定に大きな不確実性をもたらします。^{[ 10 ]}

静水圧測定は放射線遮蔽材の空隙をチェックするために使用できる^{[ 11 ]}。