【中2理科】大気圧と水圧の大きさの関係と計算のポイント

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大気圧と水圧の大きさの関係と計算についてまとめていきます。

大気圧

空気には、質量があり、地球を取りまく空気(=大気)に重力がはたらくことによって生じる圧力を大気圧といいます。単位は、ヘクトパスカル(hPa)で、1気圧=1013hPaです。1hPa=100Pa

大気圧は、空気のような気体の場合も、水中と同じように大気圧はあらゆる方向に同じ大きさではたらきます。ペットボトルの中の空気を抜くとがつぶれるのは、ペッドボトルの中の圧力より、大気圧が大きくなったからです。

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水圧

  • 水圧はあらゆる方向からはたらく。
  • 水の深さが同じであれば、水圧の大きさは向きに関係なく等しい。
  • 水圧の大きさは、深いところほど大きい。

大気圧と水圧の大きさ

1辺が1mの水の立方体(1m3=1000000cm3)は、質量が1000000gであり、重さは10000Nです。なので、深さが1mでの水圧は、10000Paとなります。1気圧は、101300Paなので、深さ10mの大気圧の大きさにほぼ相当します。

大気圧と水圧の大きさの関係の練習問題

(1)深さ5cmでの水圧は何Paか。ただし、水の密度を1.0g/cm³とする。
(2)底面積100cm²で高さが5cmの直方体を、水面から直方体の上面が10cmの深さになるように沈めたときの浮力の大きさは何Nか。

大気圧と水圧の大きさの関係の解答

(1)500Pa
(2)5N
(ヒント)上面にかかっている圧力(水圧)-底面にかかっている圧力(水圧)でも求められます。

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