大気圧は空気の重さ(2009年和歌山)水圧は水の重さ(2018年宮崎)
大気をさえぎるものがあった時の大気圧
大気圧について、私は間違った考え方をしていたことに気づいたの。大気 圧って空気の重さによる圧力のことでしょう。そうした ら図2のように、Aさんの場合は,頭の上にある空気 の重さがすべてAさんにかかっているけど、Bさんの場 合は、屋根がその上の空気を支えるから、Bさんにかかる大気圧は小さくなるはずだと考えていたの。でも,実際には、R屋根があってもなくても大気圧の大きさは変わらないんだよね。
高い山では空気がうすい。その分だけ、空気の重さは小さい。だから高い山では大気圧は低い。
菓子袋が膨らむ
空港のロビーでは普通の大きさの菓子袋が飛行機の中で大気圧が小さくなるとふくらむ。
屋根でさえぎると大気圧は小さくなるか
大気圧が空気の重さなら、屋根でさえぎった分だけBさんの受ける大気圧は小さいはずだが、実際はそんなことはない。
それはなぜだろうか。
気圧はあらゆる方向から同じ大きさで加わる
「理科の世界2年:p251 大日本図書から
とあるので、AさんとBさんは同じ大気圧がかかるのである。
水圧もあらゆる方向からかかる力である。
これが浮力のときと混乱してしまうのである。
浮力は物体にかかる水圧の差によって生じる。
水圧は深くなるほど大きくなるので
図2の深さにある物体をさらに深いところに沈めた時の水圧はどのように表されるか。
物体Aは図2の下面が上面に来るように沈められている。
図2で下面にかかる水圧は2目盛りなので、深く沈めた時の上面の水圧は2目盛りである。
さらに深くなればなるほど水圧が大きくなり、それは横の面にかかる力も同じである。
そのため、横にかかる水圧は深くなるほど大きくなる。
下面に加わる水圧が一番大きくなる。そうなるとウエのどちらかが正解になる。
深くなるほど、水圧が大きい
浮力は水圧によって生じる
ということだけを覚えている人は深くなるほど浮力は大きくなると思ってしまいがちbである、
しかし、実際は浮力は上面と下面とでの水圧の差である。
図2で正面の水圧は上面が1目盛り、下面が二目盛りだから、その差で生じる浮力は上向きに一メモリ。
深く沈めても浮力の大きさは変わらない
上麺にかかる水圧が2目盛りだとすると
下面との差は1目盛りなのだから、下面の水圧は3目盛りということになる。
ここで答えはウになるのである。(正答率31.4%)
2014年に出題された宮崎の問題(正答率64.6%)
では、物体の横に加わる水圧の大きさの違いを選ぶだけであった。答えはウ
このパターンの問題は多い
2020年熊本
これも横の水圧の比較をしている。
2020年香川
このようにこの問題はよく出る問題だが。水圧の大きさと浮力との関係について聞いている2018年宮崎の問題はかなりの正答率の低さから
この水圧の問題は形だけ覚えていたのではだめ
水圧の大きさも言えるようにしておく