2014年4月20日日曜日

水中の圧力

水中では「10m潜る毎に1気圧増える」とか言われています
ということで計算してみました

まず、1気圧についてですが
atmという単位が有り、1気圧=1atmです
1atmは101325Paです
ということで101.325kPaを基準とします

まずPaという単位ですが、これはパスカル(Pascale)の略で、由来はブレーズ・パスカルさんです そのため頭文字は大文字です
次にPaの定義ですが、"N/m^2"で、1m四方に1Nの圧力がかかっている状態です

Nという単位もおなじみだと思いますが、由来はアイザック・ニュートンです
Nの定義は"kg・m/s^2"で、1kgの物体を1秒間で1m毎秒まで加速させるエネルギーです

さて、これらを組み合わせて圧力を計算してみましょう

とりあえず水深10mの地点の圧力を計算するので、水の重さは"1000kg/m^3"掛ける10で10000kgです
次にm/s^2を用意します これは地球の重力加速度で、およそ9.8m/s^2です
10000kg・9.8m/s^2で98000N=98kNとなり N/1m^2はPaになるので、98kPaとなります
これで圧力がわかりました 次にこの値を気圧にしてみます
98kPa / 101.325kPaはおよそ0.967です
ということで水深10m地点の圧力は0.967気圧となりました

水面が標準大気圧で押されている場合、水表面は1気圧の圧力がかかっているので、1が加算され、10m地点では1.97気圧 くらいになります

ちなみに、純粋な水の圧力で1気圧になる地点は
101.325kN / 9.8m/s^2で10339.2857kgとなり、水深10mと34cmくらいです

以上 水中の圧力の計算でした
間違っていたら申し訳ないです

0 件のコメント:

コメントを投稿