💡 ヒント:水圧と深さ

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

水中のある深さでの水圧は、その上にある水の柱の重さを底面積で割ったものです。深いほど上の水が多くなるので、水圧は深さに比例して大きくなります。

イメージは「布団の上に積み上げた本」。下にある布団ほど上の本の重さで強く押される。さらに、水面には大気圧も加わるので、水中での全圧力は \(\text{大気圧} + \text{水圧}\) になる。

✏️ 求めるもの

深さ \(h\) における (1) 水だけによる水圧 \(p_{\text{水}}\) と (2) 大気圧も含めた全圧力 \(p\)。密度 \(\rho\) と重力加速度 \(g\) を使って計算します。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 水圧と全圧力を区別:「水圧」とだけ言われたら \(\rho g h\)、「全圧力」「水中の圧力」と言われたら \(p_0 + \rho g h\)
  2. 深さの単位を確認:SI 単位(メートル)を使う。cm の場合は m に変換
  3. 水圧を計算:\(p_{\text{水}} = \rho g h\) に \(\rho = 1000\), \(g = 9.8\), \(h\) を代入
  4. 大気圧を加える:必要なら全圧力 \(p = p_0 + \rho g h\) を計算
注意

「水圧」と「全圧力(絶対圧)」を区別すること。問題文をよく読んで、求めているのが水だけによる増加分か、大気圧も含めた値かを判断しよう。また、密度の単位は kg/m³ であって g/cm³ ではない(数値が 1000 倍違う)。