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高校物理についての質問です。

yuk********さん

2019/7/222:06:56

高校物理についての質問です。

画像は、一端を閉じた円筒を開口部を下向きにして水中に沈めたものです。
大気圧P_0、水の密度ρ、円筒の質量M、円筒の底から1/2dの部分は空気です。

内部空気の圧力Pは、P=P_0+ρg(h+1/2d)となるそうですが、これはどういう理由からでしょうか?

私の理解としては、
「内部空気に働く水圧は、上面のP_0+ρghと下面のP_0+ρg(1/2d)があるが(もちろん側面もありますが)大きい方の下面の水圧に対抗するのが内部空気の圧力である。」
というものですが、正しいでしょうか?

円筒,水圧,圧力,下面,内部空気,水面,水中

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ken********さん

2019/7/223:15:31

yuk********さん

ひとつながりの水中での圧力(水圧)は、
同じ深さであれば、同じ圧力になります。

ですから、容器内の水面での圧力P(=容器内気体の圧力)は、
容器の外の同じ深さの水中での圧力と同じ圧力です。
そこは、大気と接している外の水面(Po)からの深さが、h+d/2 ですから、
P=Po+ρg(h+d/2)

となります。

質問した人からのコメント

2019/7/3 11:49:11

わかりました。ありがとうございました!

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