圧力・浮力

圧力とは

ある面に力がはたらいているとき、
単位面積に垂直にはたらく力の大きさを圧力という。

圧力を求める式
圧力(Pa)= 力(N) 面積(m2)
このときの力は面に垂直な力

単位PaまたはN/m2 [1Pa=1N/m2]
  ※単位に注意!!
 長さ1m=100cmだが、 面積1m2=10000cm2 になる。
 また 質量100gにかかる重力は約1Nである。

スポンジ 面積大 面積小 へこみが大きい 同じ重さなら面積が小さいほど圧力は大きくなる

例題
底面積0.6m2、重さ12Nの物体の底面にかかる圧力を求めよ。     式 12÷0.6=20   答 20Pa 面積2.5m2の面に垂直に1.2Paの圧力がかかっている。この面が受ける力の大きさを求めよ。     式 2.5×1.2=3   答 3N

水圧

水中で水の重さによって生じる圧力を水圧という。
水の深さが深いほど大きい(水圧は水深に比例する)
//グラデーション A B
Aの上にのっている水の量はBよりも多いので
Aの上面がうける水圧はBより大きい

同じ深さならあらゆる向きに同じ大きさ

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浮力

水中では物体に、上向きの力がはたらく。これを浮力という。
浮力は、空気中と水中での重さの差をはかる
同じ物体の重さを空気中と水中ではかると浮力がかかる分、水中のほうが軽くなる。
A B A(空気中)・・・ばねばかりの目盛り1.5N
B(水中)・・・ばねばかりの目盛り1N
浮力は1.5−1=0.5(N)

空気中のばねばかりの目盛りと水中に入れた時の目盛りの差が浮力である。

浮力とは、水から物体上面に受ける力と下面に受ける力との差である。
水圧は、水深が深いほど大きい。
水圧は、同じ深さなら同じ大きさ
水圧は物体の面に垂直にはたらく

圧力=面積×圧力
各面の面積は等しいので
上面が受ける力より下面が受ける力のほうが大きい。

浮力=物体の下面にかかる上向きの力−物体の上面にかかる下向きの力
 
浮力は水深には関係ない・・・浮力は水深が深くても浅くても変わらない。
密度が1より小さい物質は水に浮く・・・物体にはたらく重力より浮力のほうが大きいと物体は水に浮く。水の密度は1g/cm3なのでそれより密度の小さい物質でできた物体は水に浮く。

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大気圧

空気の重さによって生じる圧力を気圧(大気圧)という。
海面上で約1013hPa=1気圧   ※h(ヘクト)=100
気圧は上空ほど小さくなる・・・上に乗っている空気が少なくなるので
あらゆる向きに同じ大きさである。

基本事項の確認

ある面に力がはたらいているとき、単位面積に垂直にはたらく力の大きさを圧力という。 圧力の単位はPaまたはN/m2である。 同じ重さなら面積が小さいほど圧力は大きくなる 水中で水の重さによって生じる圧力を水圧という。 水の深さがいほど水圧は大きくなる 水の深さが同じなら、水圧はあらゆる向きに同じ大きさである。 水中では物体に、上向きの力がはたらく。これを浮力という。 同じ物体の重さを空気中と水中ではかると浮力の分だけ、水中のほうが軽くなる。 浮力は、水から物体上面に受ける力と下面に受ける力とのによって生じる。 水深が深いときと、浅いときの浮力は同じである。 水の密度は1g/cm3なのでそれより密度の小さい物質でできた物体は水に浮く。 空気の重さによって生じる圧力を気圧または大気圧という。 1気圧は約1013hPaである。 気圧は上空ほど小さくなる 水圧と同じように大気圧もあらゆる向きに同じ大きさである。

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