解法

直方体の寸法を 20 cm × 10 cm × 5 cm とします。重さ \(W = 24\;\text{N}\) です。

圧力の公式：

$$ p = \frac{F}{S} $$

面a（20 cm × 10 cm = 200 cm² = 0.020 m²）を下にした場合：

$$ p_a = \frac{24}{0.020} = 1200\;\text{Pa} $$

面b（20 cm × 5 cm = 100 cm² = 0.010 m²）を下にした場合：

$$ p_b = \frac{24}{0.010} = 2400\;\text{Pa} $$

面c（10 cm × 5 cm = 50 cm² = 0.0050 m²）を下にした場合：

$$ p_c = \frac{24}{0.0050} = 4800\;\text{Pa} $$

補足：圧力の比と面積の比

力が同じなので、圧力は面積に反比例します：

$$ p_a : p_b : p_c = \frac{1}{S_a} : \frac{1}{S_b} : \frac{1}{S_c} = \frac{1}{200} : \frac{1}{100} : \frac{1}{50} = 1 : 2 : 4 $$

面積が半分になると圧力は2倍になります。ボタンをクリックして面を切り替え、棒グラフで圧力の比を視覚的に確認しましょう。