前者は単純に円柱型の液体が底面に及ぼしている圧力を表したもの。
後者は水圧だけでなく物体には大気圧も働くという観点で大気圧を足し合わせたものです。
少々分かりにくいとは思うので希望あれば、図で表して送るのでよろしくお願いします。
物理
高校生
p=ρhg
p'=p｡+ρhg
この2つの式の違いを教えていただきたいです🙇♂️
②気体の圧力 気体は空間を飛んでいるきわめて多数の分子からなる
(59) この多数の分子が壁に次々と衝突することによって, 気体の圧
A
力が生じる。
気体の圧力のうち, 特に大気による圧力を大気圧という。
atmospheric pressure
大気圧によってはたらく力を実感してみよう。
実験 6
ロー
大気圧
図59 気体分子の運動と圧力
③液体の圧力水による圧力を水圧 という。図60② のように,透明
water pressure
な筒の両端に薄いゴム膜を張って水中に入れると,ゴム膜のへこみぐあ
いでその場所での水圧の大小が調べられる。この実験や同図⑥の実験よ
り,次のことがわかる。
水圧
実験 6
大気圧
中央に取っ手のついた正方形のゴム板(一辺30cm
程度)を水平でなめらかな床の上に置く。これを
持ち上げることはできるだろうか?
①同じ深さでは,水圧はどの方向にも同じ大きさである
②深くなるほど水圧は大きい
高さん [m]の円筒容器に満たされた水(密度を
p[kg/m²] とする)が, 容器の底面に及ぼす水圧を
p 〔Pa] とすると,次の式が成りたつ。
① ゴム板の表面が受けている力の大きさを計
算により求めてみよう。
p = phg
1
(59)
ptPa
水戸 (water pressure)
p[kg/m³)
水の密度
h〔m〕
水深
g [m/s2] 重力加速度 (gravitational acceleration) の大きさ
水深
h
水の密度
底面積 S
KEP
これは,水圧が円筒の断面積によらず, 深さに比例することを表して
いる｡
なお,水面での大気圧(po [Pa] とする) を考えると, 水深ん [m] で物体
5
a
b
図 60 水圧の向きと大きさ 水中でのゴム膜のへこみぐあいは, 深さが同じ所では同程
度であり、深くなるほど大きくなる。 ⑩ 容器の底に近い水のほうが勢いよく飛び出す。 これは,
底に近い水のほうが大きい圧力を受けていることを示している。
受ける圧力p'〔Pa] は,大気圧と水圧の
和として求められる。
p′ = po + phg
2
(60)
問32 水深50m における物体が受ける圧力は
何Paか。 大気圧を1.0×105 Pa, 水の
密度を1.0×10kg/m²,重力加速度の大
きさを9.8m/s2 とする。
11 (59) 式を導く
水柱の質量をm とすると「物
体の質量=密度×体積」の関係
から m = pV= pSh
水柱が底面に及ぼす力Fは
F = mg = pShg
なので,圧力は
=F=pShg = phg
p=
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