圧力の計算は「ち・あ・め」で楽勝!
圧力と気圧
一定面積あたりに垂直にはたらく力の大きさを圧力といい、単位はPa(パスカル)あるいはN/㎡(ニュートン毎平方メートル)が使われます。
力の大きさが同じとき、力のはたらく面積(接する面積)が小さいほど圧力は大きくなります。
このことから、同じ重さの瓶をスポンジの上においた場合、面積の大きい底側より面積の小さいフタ側を下にしたほうが、圧力が大きくなりより沈むことになります。
スキー板は力のはたらく面積が大きいほど圧力が小さくなる性質を利用したもので、雪に接する面積を大きくすることで雪に沈み込まないようになっています。
また、空気の重さによって生じる圧力のことを気圧(大気圧)といいます。
1気圧は約1013hPa(ヘクトパスカル)で、これは海面と同じ高さの気圧を標準としています。
標高が高いほど気圧は小さくなります。
気圧は空気の重さなので、高い場所ほどその上にある空気は少なくなり気圧が小さくなるのです。
山頂でお菓子の袋がパンパンにふくらむのは、気圧が低いから!
圧力の求め方
さて、この単元で重要なのは圧力の計算問題です。
圧力(Pa)= 力の大きさ(N)÷ 力がはたらく面積(㎡)
この公式を覚えておけば圧力を求めることができますが、問題によっては「力の大きさ」や「力がはたらく面積」を求める必要もでてきます。
その場合、覚えておくと便利なのが『ち・あ・め』!
小学校の速さの問題ででてきた『は・じ・き』と同じパターンだよ
これ、『ち・あ・め』でも『あ・め・ち』でも覚えやすいように覚えればOKなんですが、『ち』が上にくるということだけ間違えないようにしてください。(下のまとめプリントみてね)
これで「力の大きさ」や「力がはたらく面積」の求め方もまとめて覚えられます。
力の大きさ(N)= 圧力(Pa)✕ 力がはたらく面積(㎡)
力がはたらく面積(㎡)= 力の大きさ(N)÷ 圧力(Pa)
もう一つのポイントは単位の変換です。
力がはたらく面積の㎠を㎡に変換するときにミスが起こりやすいので、おすすめは少数ではなく分数で計算すること!
1㎠=1/10000㎡
例えば、力がはたらく面積が600㎠の場合、600を1/10000倍して(つまり✕1/10000するということ)㎡に変換します。
600✕1/10000=6/100㎡ として問題を解くと、小数で0.06㎡とするよりもその後の計算がスムーズにいく場合が多いので、ミスが起こりにくくオススメです。
あとは力の大きさについて100gのとき1Nとする場合が多いので、1kg=1000gだから1kgだと10Nになるということ。
単位の変換についてはこの2点をおさえておきましょう。