💡 ヒント:水深と水圧(大気圧込み)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

水中の深さ \(h\) における圧力は、大気圧 \(p_0\) と水圧 \(\rho g h\) の和。水柱が上から押す重さが水圧の正体。水深 10 m ごとに約 1 気圧(\(10^5\) Pa)増える、と覚えておくと当たりがつけやすい。

イメージ:プールの底に潜ると耳がツーンと痛くなるのは水圧のせい。深く潜るほど痛みが強い。

✏️ 求めるもの

水深 50 m の全圧力 \(p\)。大気圧と水圧の合計。

🔬 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. 水圧の式を立てる:水柱の重さによる圧力 \(\rho g h\) を計算(\(h\) は水面からの深さ)
  2. 大気圧を加える:水面にも \(p_0\) がかかっているので、底でも \(p = p_0 + \rho g h\)
  3. 単位を確認:kg/m³ × m/s² × m = N/m² = Pa
注意

「水圧」と「全圧」は別物。水圧だけなら \(\rho g h\)、大気圧込みなら \(p_0 + \rho g h\)。問題文がどちらを聞いているか確認する。「水深 10 m で大気圧 2 倍」は、水圧と大気圧が同じくらいの目安として有名。