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力と圧力
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力
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ある一点(質点)に働く力
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N(ニュートン)
- 1kgの質量を持つ物体に1m/s2の加速度を生じさせる力
- SI組立単位(国際単位系の基本単位を組み合わせて作る)
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圧力
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単位面積(1㎡)あたりに働く力
- 1[Pa](パスカル)=1[N/m²]
- 垂直応力が押し合う場合に発生
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圧力の大きさ
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P=F/S
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P=圧力[Pa]
- F=力[N]
- S=面積[m²]
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浮力
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水の中に浮き上がらせようとする力
- F[N]
- 水などの流体中にある物体に、重力とは逆の方向に作用する力
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浮力の大きさ
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f=ρVg
- ρ(ロー):流体の密度[㎏/m³]
- V :物体の体積[m³]
- g :重力加速度[m/s²]
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水圧
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P[Pa]
- 水により生じる水自体または物体に及ぼす圧力
- 水圧の大きさは物体の形状に関係ない
- 水面から深くなるほど水圧は大きくなる
- 水圧は、物質(物体)の表面全体に対して働く
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水圧の大きさ
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P=ρhg
- ρ:水の密度[㎏/m³]
- h=水面からの深さ[m]
- g :重力加速度[m/s²]
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パスカルの原理
- 密閉容器中の流体は、その容器の形に関係なく、
ある一点に受けた単位面積当りの圧力をそのままの強さで、
流体の他のすべての部分に伝える、という流体静力学における基本原理
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応用技術
- 油圧ジャッキ
- 立体駐車場
- 油圧ブレーキ
- 油圧シリンダー
- 曳家
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アルキメデスの原理
- 流体中の物体は、その物体が押しのけている流体の重さ(重量)と同じ大きさで
上向きの浮力を受ける
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応用技術
- 3Dプリンター
- 比重測定装置
- 発電装置
- 船舶・潜水艦
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物理の決まり文句
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流体
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少しの力を加えると容易に変形する物質
- 気体・液体
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せん断応力
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物体内部のある面と平行方向に、
その面にすべらせるように作用する応力
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垂直応力
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固体内部のある面の垂直方向に作用する応力
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静止状態にある流体
- 垂直応力のみが作用する
- せん断応力は存在しない
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垂直応力が押し合う場合
- 圧力
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垂直応力が引き合う場合
- 張力
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質点
- 物体の質量中心にその全質量が集まっているとみなして
その点の位置、運動によって物体の位置や運動を代表させる、その点