高校物理基礎
5分で解ける!圧力に関する問題
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練習の解説授業
大気圧を物体に置き換えて考えてみよう
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大気圧を P[Pa] とすると、 面積1[m2]あたりにP[N]の力がはたらく ということですね。一方、大気圧を物体に置き変えたときの質量をm[kg]として、 面積1[m2]あたりにはたらく力 を考えてみましょう。物体には 重力mg[N] がはたらき、この重力が1[m2]の面積にかかる力Fとなります。
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したがって、
P=F/S
⇔P=mg/1
となります。
圧力P=1.0×105[Pa]、重力加速度g=10[m/s2]から、mの値を求めることができますね。
答え
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mの質量は1.0×104つまり、10000[kg]と分かりました。とても大きな数字ですね。驚くかもしれませんが、1[m2]の面積あたりに空気から10000[kg]つまり10[t]もの力がかかっているのです。
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気体から受ける圧力を 気圧 といいます。この練習問題では、大気の圧力である大気圧から受ける力が、どれくらいの力なのかを考えていきましょう。