図に示すような形状の容器に海水を入れたときの、点A, B, C, Dにおける圧力(Pa)をそれぞれ求める問題です。 海水の密度 $\rho = 1025 \text{ kg/m}^3$、重力加速度 $g = 9.80 \text{ m/s}^2$です。海水面での大気圧は考慮せず、ゲージ圧で示すように指示されています。
2025/6/2
1. 問題の内容
図に示すような形状の容器に海水を入れたときの、点A, B, C, Dにおける圧力(Pa)をそれぞれ求める問題です。 海水の密度 、重力加速度 です。海水面での大気圧は考慮せず、ゲージ圧で示すように指示されています。
2. 解き方の手順
ゲージ圧は、基準圧力(ここでは大気圧)からのずれを示します。圧力は、深さに比例し、で計算できます。ここで、 は圧力(Pa)、 は密度(kg/m)、 は重力加速度(m/s)、 は深さ(m)です。
* **点Aの圧力**:
点Aは水面から5cm(0.05m)の深さにあるので、
* **点Bの圧力**:
点Bは水面から5cm + 5cm + 5cm(0.15m)の深さにあるので、
* **点Cの圧力**:
点Cは点Bと同じ深さなので、
* **点Dの圧力**:
点Dは点Aと同じ深さなので、
それぞれの値を計算します。
3. 最終的な答え
A点の圧力:502.25 Pa
B点の圧力:1506.75 Pa
C点の圧力:1506.75 Pa
D点の圧力:502.25 Pa