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常温の水が入ったビーカーにかかる圧力
常温でも水分子の運動は盛んなのだろうと思います。 Ａ．底面にも側面にも均等に圧力がかかる Ｂ．底面には側面よりも強く圧力がかかる Ｃ．底面と側面の下部に強く圧力がかかる Ｄ．その他 皆様からのご提案で視野が広がり、大変ありがとうございます。
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流体の圧力の原因は、流体自身に働く重力です 今、大気圧は無視できるとして 大きな水槽に水を張ったとします この水槽の中に仮想の水柱を考えます 水柱の上面は水と空気の境目 底面は水深10メートル地点として 底面及び上面が面積1平方メートルの正方形である、そのような直方体状の水柱を想定します このとき、水柱底面にはこの水柱の重力分の力(仮にFニュートン)がかかることになります とのると、水柱底面は底面に接触している水柱外部の水をFニュートンで押していることになります この自重で他の部分の水を押す力こそが圧力の正体です 同じサイズの水柱を先ほどとは別の場所に想定してみた場合でも、やはりその自重由来の力Fで周りの水を押すことになるので 同じ深さにおいて1平方メートルあたり、等しい力Fが加えられていることになります そして、圧力は四方8方に伝わります このため、同じ深さにおいては、どの場所で測ってみても圧力は等しくなります そして、自重が関係してますから 水柱が長くなれば、言い換えると水深が深くなると水圧も増大し 反対に水深が浅くなれば水圧は減少することになります 以上を踏まえると、(大気圧を無視した場合) 水深0メートルの位置では水圧は0 容器底面では水圧が最大 容器の丁度深さ半分地点ではその水圧は、容器の側面も含めて、最大水圧の丁度半分 と言う事になります
お礼
ビーカーの下部ほど低温で水分子の振動は穏やかなのに水圧は高い、つまり衝突してくる水分子の数が多い感じですね。底面と側面との関係の分かりやすい説明をお送りくださり、ありがとうございます。