水圧について

質問

水圧についての質問です。

流体で満たした水槽に沈めた直方体のおもりがあるとします。
このおもりの表面には水圧がかかります。
特に、上面と底面との水圧の差は常に等しく、浮力として現れます。
これはおもりがおしのけた体積の流体にかかる重力に等しくなります・・・。

という記述を見つけ、納得しています。

ところで、このおもりが水槽の底に沈みきったとすると、
おもりの底面には水分子が入り込まないです。それでも
おもりの底面に水圧はかかるのでしょうか・・・?（まさか水槽の底にタッチしたとたん浮力が減るとは思えないので、表面に水圧がかかるという考え方に問題があるのでしょうか？）

回答No.2

rukuku · ベストアンサー

はじめまして

kite_badgeさんが考えているとおりだと思います。
潜水艦が海底に降りた後、浮上できなくなったことも実際にあるようです。
http://skura.hp.infoseek.co.jp/r01/r40904a.htm

お礼

素早い回答ありがとうございます。
「まさか」と言ったことが覆されると驚きますね＾＾；驚きました・・・。
1ヶ月ほど悩んで、ちょこちょこ探しもしましたが見つけられませんでした。大変参考になるURLですね＾＾感謝です。

聞いてばかりでなくて物理自体の勉強をするのが筋ですが、
検索術も勉強しますね＾＾；

回答No.5

yokkun831

No.4さんの回答に対しての補足になります。
>もし、底に接していると圧力が無くなる、ということが起こるのなら、たとえば物を机に置いた瞬間に離れなくなりますね。これも実感はないです。

吸盤やゴム板はまさにおっしゃるとおりの現象を起こしますよね？
ですから，水中での実験でも水が入り込まないように水底も物体の底も平らでなければなりません。実験しやすいのは水銀です。表面張力も大きいので物体の底に入りにくいからです。

回答No.4

Kon1701

着底した潜水艦が浮上しにくいことは確かにありますが、ちょっと違うような気がします。海底、たとえ砂や泥であっても水圧はかかっているわけですから。
また、洗面器のようなものを逆さにして沈める（空気などは入っていないで、水のみとします）とした場合、底にぴったりと接した瞬間に潰れる？　どこか違いますよね。
よく考えたら、私たちの住む大気中もわずかに空気の浮力はあるわけです。また、圧力も1cm2に1Kg近いです。もし、底に接していると圧力が無くなる、ということが起こるのなら、たとえば物を机に置いた瞬間に離れなくなりますね。これも実感はないです。

浮力の説明は、Webではほとんどが上面と底面の圧力の差、のように書かれていますね。これが正しいとすれば（計算上は合っているようですけど）、おもりの底面にも水圧はかかる、となるのですかねえ・・・。

回答No.3

debukuro

底なし沼と同じことですね
下から水圧を受けないので上からの圧力だけが働いて浮力はなくなる
水底が軟泥のところに乗り上げた船はどんどん沈んでいき最後には泥の中に埋まってしまうのです
外国の川にはこういう沈みつつある船があって見るたびに深く沈んでいます
砂や泥の海底に沈んだ船を引き上げるときに海底で爆破を起こして船底と海底の間に隙間を作って海水を浸入させることもあるのです

回答No.1

yokkun831

>ところで、このおもりが水槽の底に沈みきったとすると、
>おもりの底面には水分子が入り込まないです。それでも
>おもりの底面に水圧はかかるのでしょうか・・・?

すばらしい気付きをされましたね。
まさにおっしゃる通り，底面をすきまなく接するようにすると上向きの水圧がかかりませんから，平均密度が水より小さい物体も浮き上がらなくなることがあるのです。底面の平らな物体で実験してみるとよいでしょう。

お礼

ありがとうございます。

「まさか」と言ったことが覆されると驚きますね＾＾；驚きました・・・。