平成28年度センター試験【物理基礎】第1問 問3|圧力

参考資料

 

この問題は図1に示されているコップ内の点線の部分にはたらく力の釣り合いから考えてみましょう。

参考資料 図1

 

圧力は単位面積あたりの壁を押す力と考えてください。

大気圧 P0 は液面を下向きに押しますが、液体も同じ圧力で上向きに押し返しています(そうでないと液面がずっと下がっていくので)。

したがってコップ内の点線の部分は上向きに P0 の圧力で押されています。

 

一方、コップ内の点線の部分を下向きに押す力は2つあります。

1つはコップ内の空気の圧力 P です。

もう1つはコップ内の点線より上にある液体(これを A とします)の重さによる圧力 P’ です。

P’ は(1)式のように計算します。

参考資料 (1)式

 

以上をもとに、コップ内の点線の部分にはたらく力の釣り合いの式を作ります。

参考資料 (2)式

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