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質問者が選んだベストアンサー
衝突過程を弾性衝突としていて、衝突時の運動量（壁に垂直な成分）の２倍を力積と計算するのなら、負の圧力など生じよう筈もありません。 壁の熱振動を考慮していると、余計な現象がでるかも。あるいは壁や粒子の粘性まで考えて、振動項でも発生させ...ってそんなアホな計算やる訳ないですよね。 数値計算の技術的問題のようにも思われます。どんなモデルで計算しているんでしょうか？
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- stomachman
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牛乳瓶にゆで卵が吸い込まれるのも「負の圧力」なら、毛管現象で水が上がるのも「負の圧力」。真空中に平行に置かれた２枚の導体の板の間に引力が発生します。これも「負の圧力」と言えば言える。 どういう場合の「負の圧力」の話をなさっているのかが、分かりません。
１気圧より低い圧力を通常負圧と表現します。これは大気中で例えば何かビンなどの口を吸ったときにポンと言う音がして、口を離したときにビンの中に空気が流れ込むような状態のことです。したがって外気の圧力が変われば、例えば地上では負圧であったものが、高山の山頂では正圧（プラスの圧力をこう呼びます）になる可能性もあるわけで、あくまでも相対的な話です。したがって物理学や、化学の世界ではこのような表現を使用することは少なく、完全な真空を０と定め、単位面積あたりに掛かる圧力を計測した、ヘクトパスカルや、Ｋｇｆ/ｃｍなどが使用されます。 簡単にいってしまえば負の圧力（負圧）とは今いる場所で空気が吸い込まれる方向にある圧力です。人が息を吸い込めば肺の中は大気に対して負圧になり、その結果より大きな圧力を持つ大気が肺に流れこむと言う話です。
- creol
- ベストアンサー率25% (43/169)
物理系の学生です。 言葉からイメージすると ”圧力とは単位面積あたりにかかる力”なので その逆向きの力ということになります。 圧力を計算する場合に決める軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）によって力の向きが正になったり負になったりしますよね。 仮に平面を押すように働く力を正にとると 負の圧力とは同じ面積にかかる”引っ張る力”といえます。 こういう回答でよろしいのでしょうか？もっと応用のもの？ 今日はこれぐらいで勘弁してください。
お礼
ご回答ありがとうございます。 圧力を分子論的に計算すると壁を仮想しそこに分子が当たって圧力が生じます。 負の圧力は、壁を引っ張ることになるのでしょうがこれは壁を引っ張る力が 生じるということなのでしょうか。
- stomachman
- ベストアンサー率57% (1014/1775)
負圧は、ある圧力を基準(ゼロ)として、それとの相対値という意味です。大気圧を０とすれば、負圧は-1気圧まで下がりうるというだけのこと。 たとえば大気圧の環境下で容器に掛かる圧力を測るときに使います。容器内外の圧力差だけが問題だからですね。
お礼
ご回答有り難うございました。
下記のページに図解入りで応用例が説明されています。
お礼
ご回答有り難うございました。
お礼
ご回答ありがとうございます。計算機シミュレーションでは、ある空間に仮想の壁を考えてそこに粒子が衝突することによってその速度と質量から壁に対する圧力を 計算します。が、その場合でも負の圧力が結果として出てくる場合があります。 上記のように計算しているのに負の圧力が生じるということは、粒子から壁に対して引力が働いていると考えると道理的ですが、実際にはそんなことは仮定しないので不思議なのです。