水圧

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水圧(すいあつ、英語:fluid pressure)は、により生じる水自体または物体に及ぼす圧力のこと。水を伝達媒体とした圧力のことも水圧と呼ぶことが多い。

静止している水における水圧[編集]

水が静止状態にあるときに、水が物体に与える圧力(水圧)p は、物体と水面の間にある水の重量によるもので、測定点と水面の距離(深度)に比例し、次のようにあらわされる:

p = \rho g h
  • ρ (ロー) は、水の密度(蒸留水の密度は約1000 kg/m3
  • g は、重力加速度(約9.8 m/s2 )
  • h は、物体と水面の距離(深さ)単位はメートル

ただし、地球上で開放水面をもつ水の水圧の値には、大気圧(海面で1 気圧)が加えられたものになる。また、水に人工的に力を加えることで水圧を高めることが出来る。

運動している水における水圧[編集]

運動している水における水圧とは、水の運動エネルギーにより物体に対して与える圧力の大きさのことを言い、動圧 (dynamic pressure) とも言う。大きさは速度の2乗に比例する。このとき水は、主に力の伝達媒体として働いており、圧力を生じさせた元の力の大きさや放水量を示す単位として、『水圧』が使われることがある。

  • 例:高い水圧で水を放出する消防車。

速度v で運動する水の動圧pdyna は次のようにあらわされる:

p_\mathrm{dyna} = \frac{1}{2}\rho v^2

関連項目[編集]