水圧について

質問

水圧を学校で習いました。
上に乗っている水の重さが水圧なのだと教えてもらったのですが・・・。
なら、下から働いている水圧はどういうものなのだろうか、なんて思ってしまって…。
”上に乗っている水の重さ”がなんで下からも物体に対して圧力をかけるのかがわからないんです。

だれか教えてくださいませんか？？

回答No.4

noname#136007

>上に乗っている水の重さが水圧なのだと教えてもらったのですが・・・。

この説明は、誤解を招くと思います。

物体が水中にある場合、基本的に上下の区別をしません。
回りから受ける圧力を水圧と言います。
物体が水から受ける圧力を水圧というのです。
当然、下からも圧力を受けます。

水圧の元になる力は、その地点における上位の水の重さです。
（厳密には、空気の重さ。大気圧も水圧に加わりますが、混乱するので外して考えます）
だるま落としの下のだるまが、上からだるまの量によって圧力が決まるのと同じです。
じゃ、下の圧力はどうして決まるか？と言うことですが・・・・厳密に説明すると難しいのですが
作用反作用の力で下からの圧力が決まると思って下さい。
だるま落としの例でも分かると思いますが、下のだるまが動かないのは、
上からの力に対抗して等しい力で押し返しているからです。

話を水圧に戻して、浮力を考えると分かりやすいかも知れません。

上から下に移る段階で水圧を測定すると、徐々に圧力が強くなります。
深い海に潜れば潜るほど水圧が高くなるから分かると思いますが。

上下の圧力差が浮力となって、物体を上に押し上げる力となります。
物体が水の底に沈むのは、物体の重量が浮力より大きい場合です。
物体が軽い場合は、浮力が打ち勝つので物体は水面まであがります。

逆に、混乱させたかな　σ(^_^;)

回答No.3

yokkun831

大気圧も水圧も上下左右，どちら向きにも作用するという特徴を持っています。それは，ミクロの目で見たときに，圧力がどうして作用するかを考えると明らかになります。気体や液体では，分子が動き回っています。物体の表面を分子がぼこぼこ衝突してたたく…これが圧力の正体です。ミクロの分子の運動には方向性がなくデタラメなので，どちら向きにも圧力が作用するのはあたりまえですね？　上にある水の重さをささえるために，下にある水はほんのわずかに縮んで，押し合いへしあいしています。すると，下にある水ほど他の物体に及ぼす圧力が増大します。それで上の水の重さをささえているのだから，上向きの圧力の合計が，上にある水の重さに等しくなるのです。

ただし，通常「水圧」という場合大気圧の分も足し算になるのでご注意ください。

お礼

ありがとうございます！
下からかかる水圧の正体（？）がわかりました。
おされた分押し返してるんですね。
親切なご回答、ありがとうございました。

回答No.2

oo14

たしかに不思議ですね。
でも、大気も大気圧というの体にかかっています。１００kPaですね。
（水に直すと、１０ｍの深さです。もちろん１０ｍ潜ると２００kPaになりますが。）
これが体中にかかっています。1立方ｃｍが１gfだから、１平方ｃｍあたり1kgfですね。
足の裏にもかかっているから、その重さが気にならないだけです。
あまりにも誰も理解してくれないので、ほとんど真空にすると、馬の力でもひきはずせないというわかりやすい？実験をした人さえいるほどです。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%91%E3%82%B9%E3%82%AB%E3%83%AB%E3%81%AE%E5%8E%9F%E7%90%86

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%82%AF%E3%83%87%E3%83%96%E3%83%AB%E3%82%AF%E3%81%AE%E5%8D%8A%E7%90%83

お礼

ありがとうございます！
そうなんです、不思議なんですよね。先生に質問しても曖昧な答えしか返ってこなくて…。
親切なご回答、ありがとうございました。

回答No.1

noname#160321

アルキメデスに始まり(もっと先の人もきっと居たが知られていないのだろう)いままで、水の圧力や浮力は興味あるテーマの1つですが、物理の基本的原理として以下の原則から出発します。
「水は(他の流体でも同じだが)ある面の反対側が何なのか『知らない』」
素人には一見何の意味か分かりませんが、水の中にある面を考えたときその面の両側の水は反対側に何があるか問題にしない、ということで、浮力を考えるときの基本です。
但しミクロな立場に立つと分子間力・表面力の問題があるのでこれは成り立ちません。
マクロには、上から押している水圧とそれを支える下からの力が同じでなければ水流が起きてしまうので、静止している水のある面で上からの圧力と下からの圧力は等しくなります。

お礼

ありがとうございます！
水流が起きてしまうから…そう考えると納得できるような気がします。
親切なご回答、ありがとうございました。