水深5.0mにおける圧力$p$を求める問題です。大気圧は$1.0 \times 10^5$ Pa、水の密度は$1.0 \times 10^3$ kg/m$^3$、重力加速度の大きさは$9.8$ m/s$^2$とします。

応用数学物理圧力流体計算
2025/7/19

1. 問題の内容

水深5.0mにおける圧力ppを求める問題です。大気圧は1.0×1051.0 \times 10^5 Pa、水の密度は1.0×1031.0 \times 10^3 kg/m3^3、重力加速度の大きさは9.89.8 m/s2^2とします。

2. 解き方の手順

水深hhにおける圧力ppは、大気圧p0p_0と水圧ρgh\rho g hの和で表されます。ここで、ρ\rhoは水の密度、ggは重力加速度です。
まず、水圧を計算します。
ρgh=(1.0×103 kg/m3)×(9.8 m/s2)×(5.0 m)\rho g h = (1.0 \times 10^3 \text{ kg/m}^3) \times (9.8 \text{ m/s}^2) \times (5.0 \text{ m})
ρgh=4.9×104 Pa\rho g h = 4.9 \times 10^4 \text{ Pa}
次に、水圧と大気圧を足し合わせて、水深5.0mにおける圧力ppを計算します。
p=p0+ρghp = p_0 + \rho g h
p=1.0×105 Pa+4.9×104 Pap = 1.0 \times 10^5 \text{ Pa} + 4.9 \times 10^4 \text{ Pa}
p=1.49×105 Pap = 1.49 \times 10^5 \text{ Pa}

3. 最終的な答え

1.49×1051.49 \times 10^5 Pa

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