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物理の質問です。

非公開さん

2017/6/3022:01:25

物理の質問です。

空気Aを含んだ筒(断面積Sで厚みは無視)を水に浮かべたら水面からl₁だけ頭を出し、筒内の水面はl₂だけ低い状態で静止した。水の密度をρ、大気圧をP₀、重力加速度をgとする。
Aの圧力はいくらか。

という問題なんですが、

解答によると
「P=P0+ρgl₂」らしいんです。

自分は、水面での力の釣り合いより
P=ρgl₂だと思っていました。
大気圧はかからないもんだと思っていました。
かかったとしても、まさか上向きにかかるとは思いもよりませんでした。

解答から推測するに、
添付した画像のように圧力が働いていると思うのですが、
どうしてピンク色の矢印の向きに大気圧がかかるのかがわかりません。
なぜそうなるのか教えてください。

大気圧,水面,断面積,重力加速度,筒内,水圧,左向き

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ken********さん

2017/7/102:35:27

水圧は上向きでも納得できて、
なぜ、大気圧が上向きでは納得できないんでしょうか。

気体や液体など流体による圧力は、
面に垂直に働きます。
面が上向きなら、上から下向きに働き、
面が右向きなら、右から左向きに働き、
面が下向きなら、下から上向きに働きます。

これは、水圧でも大気圧でも同じことです。
だから、水面にかかっている大気圧は、
水中どこでも、水圧と同じように、面に垂直に働きます。

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質問した人からのコメント

2017/7/1 19:13:38

ありがとうございました

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