容器に接している空気は水中にて圧力を受けない？

質問

高校物理ですが、容器に接している空気は圧力を一切受けないんですか？

回答No.7

notnot · ベストアンサー

No4です。
＞容器にフタをした場合、その容器の中の空気の体積はその容器を更に沈めると共に小さくなりますか？

蓋が、固くて動かないなら、水圧を容器と蓋が受け止めるので、空気は直接力を受けないので縮みません（注1）。
蓋が、柔らかいものか、固くても注射器のように蓋が容器にそってスライドするものなら、空気は蓋経由で力を受けるので縮みます。

（注1）
容器と蓋がガラスや金属でも水圧でごく僅かゆがむ（体積が小さくなる）ので厳密には縮みますが、目に見えない程度でしょう。

お礼

返信ありがとうございます(^^♪
おかげ様で納得出来ました！助かります！

回答No.6

CC_T

No.2補>そのフタをした容器を沈めて水深ｈが深くなる程圧力が高くなってVが小さくなるという事ですか？

ご質問の図の場合、容器には蓋（図では下側だから底と言うべきか？）が無いはずです。
水面が容器の口部分よりも上がって水面がh位置にあるのは、水圧によって容器の中の空気が圧縮されて体積が減少したためであり、その関係式を導けと言う問題ではないのですかね。

密閉容器の場合は水圧での変形を考えなきゃならないので、問題はもっと複雑になります。
容器の直径や厚み、それからヤング率などの物性値が与えらたとしても頭で問題を解くのは無理。シミュレーション用の計算機なりが必須ですね(^^;

お礼

ありがとうございます(^^♪
そうなんですね~（汗）

回答No.5

mpascal

図から見ると、容器の下側が解放だから、空気は水から直接圧力を受けてますね。

お礼

ありがとうございます(^^♪
という事は逆に容器にフタがされたら容器内の空気は一切圧力を受けないという事なんですか？
でもCC_Tさんの言われるように、圧力がかからないとは真空中にあるという事だから・・

回答No.4

notnot

「容器に接している空気」という日本語の意味がわかりません。

Vという文字の書かれた容器の中の空気という意味なら、考えるまでも無く、水圧を受けると思いますが。

お礼

ありがとうございます(^^♪
「容器に接している空気」⇔「容器内の空気」と言い換えれます><
そうなんですね><
容器にフタをした場合、その容器の中の空気の体積はその容器を更に沈めると共に小さくなりますか？

回答No.3

kuro804

こんばんは
？Vとは圧力か、それとも体積か？。
Vが圧力ならば、水深ｈが大きくなるにつれてVは大きく（圧力が高く）なる。
Vが体積ならば、水深ｈが大きくなるにつれてVは小さくなる。

お礼

こんばんは、ありがとうございます(^^♪
Vとは容器内の空気についての体積の事です><
容器にフタをした場合、その容器内の空気の体積は減りますか？

回答No.2

CC_T

？どこの部分の空気の事だろうか。
圧力を一切受けないと言う事は、真空中に存在するってことですよ？

図の場合、容器内の空気の圧力はどこをとっても同じ。それがパスカルの原理。
容器を沈めて水深hが大きくなるほど圧力は高くなってＶが小さくなる。
だから図では水面下に沈めた容器内の水面が容器の縁より高くなっているわけですが・・・。

お礼

ありがとうございます(^^♪
kamobedanjohさんと違うご回答で混乱しました><
容器にフタをしてもパスカルの原理より容器内の空気の圧力はどこをとっても同じで、そのフタをした容器を沈めて水深ｈが深くなる程圧力が高くなってVが小さくなるという事ですか？

回答No.1

kamobedanjoh

容器内部の圧力は、温度が一定で容器が変形しない限り、変化することはありません。
水圧に耐えきれず容器が変形したり、水温の影響で内部の温度が変化すれば、ボイルシャルルの法則に従って圧力も変化します。

お礼

確認ありがとうございます(^^♪
物理は条件が細かくて、混同しがちで、それだから、難しいですよね～