圧力(3)
Physics前回の記事では大気圧を考慮しないときの物体の底面にかかる水圧を求めましたが、現実世界としては大気圧を考慮しない、ということは無謀そのものです。
そこで、物体を水槽に沈めて静止させたときの物体底面にかかる水圧を考えます。物体上面には単位面積あたりに大気圧\(P_0\)がかかっています。物体上面の面積を\(S\)m\(^2\)とすると、物体上面から下向きに\(P_0S\)の大気圧がかかります。
また大気圧の有無に関わらず、重力はつねにはたらきますから、鉛直下向きに\(\rho Shg\)がかかります。物体が静止していることから鉛直下向きにかかる大気圧と重力が鉛直上向きにかかる水圧と等しいので、
\[\large{PS=P_0S+\rho Shg \\ P=P_0+\rho hg}\]
となります。
