圧力とパスカルの原理

圧力=力÷面積[Pa]。密閉流体が圧力を等方に伝えるパスカルの原理と水圧機を学びます。

編集・検証: 消防設備士乙6スタディ編集部 公式情報: 消防試験研究センター公式サイト 制作・検証方針

同じ力でも、狭い面にかかると圧力は大きくなります。圧力の定義と、密閉した流体が圧力を伝えるパスカルの原理を学びます。

黒崎 サニー(普段) 黒崎 サニー

先生、雪山で靴だと埋まるのに、スキー板だと沈まないのはなんで?
体重は同じなのに!

緑川 カナ 先生(笑顔) 緑川 カナ 先生

それが圧力の効果なの、サニーちゃん。
圧力=力÷面積、で決まるのよ。
板は面積が広いから、同じ体重でも圧力が小さくなって沈みにくいの。

栗原 せな(普段) 栗原 せな

補足すると、圧力の単位はパスカル、記号はPaです。
1m²あたり1Nの力がかかると1Paで、Pa=N/m²ですね。

黒崎 サニー(びっくり) 黒崎 サニー

なるほど!
画びょうの先が尖ってるのは、逆に面積を小さくして圧力をデカくするためか!

緑川 カナ 先生(笑顔) 緑川 カナ 先生

その通り。
面積が小さいほど圧力は大きくなるのよ。
さて、ここから消火器にも関わる大事な話ね。

麦倉 ふわり(びっくり) 麦倉 ふわり

ふぇぇ〜、なんですかぁ?

緑川 カナ 先生(普段) 緑川 カナ 先生

密閉した容器の中の流体に圧力を加えると、その圧力は流体のすみずみまで同じ大きさで伝わるの。
これをパスカルの原理というのよ。

栗原 せな(普段) 栗原 せな

つまり、密閉された液体は、加えられた圧力を弱めることなく、あらゆる方向へ等しく伝える、という理解で合っていますか?

緑川 カナ 先生(笑顔) 緑川 カナ 先生

合っているわ。
この原理を使うと小さな力を大きな力に変えられるの。
それが水圧機や油圧ジャッキの仕組みね。

黒崎 サニー(びっくり) 黒崎 サニー

マジで!?
小さい力で車を持ち上げられるのは、この原理のおかげだったのか。
すげー!

確認クイズ

面積0.5m²の面に200Nの力が垂直にかかるときの圧力はいくらか。

  1. 40 Pa
  2. 100 Pa
  3. 400 Pa
  4. 0.0025 Pa
こたえを見る

正解: 3. 400 Pa

正解は3。圧力=力÷面積=200N÷0.5m²=400Paです。

栗原せな、黒崎サニーが部室で協力ゲームを楽しむ様子

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