先日、水圧は物体の上にある水の分だけかかる、と習ったのですが… それなら、どうして上向きや横向きに力

先日、水圧は物体の上にある水の分だけかかる、と習ったのですが…
それなら、どうして上向きや横向きに力が加わるのでしょうか？
どうして、下向きの力より上向きの力の方が大きいのでしょうか？
わかりやすく中一レベルで解説お願いします！！

No.1 回答者： head1192 回答日時： 2018/02/12 12:17

＞どうして上向きや横向きに力が加わるのでしょうか？

上向きの力だけ解説します。

水に弾力があるからです。
上から押されると物体は下に移動しようとし、下にある水を押します。
押された（下にある）水は、押された分だけ物体を押し返そうとします。
結果、物体は上からも下からも力を受けることになります。


＞下向きの力より上向きの力の方が大きいのでしょうか？
浮力のことを言っているのかと思いますが質問文からは分かりませんので、回答は遠慮します。

No.2 回答者： kuroki55 回答日時： 2018/02/12 12:38

「水圧は物体の上にある水の分だけ（上面にのみ）かかる」

と解釈してませんか。
上面にはもちろん物体の上にある水の分だけ圧力がかかっていますが、
横方向は対する面の圧力とつり合っています。
下面は下にある分、上面より大きい圧力がかかっています。（これが浮力となります。）

No.3 回答者： han-ka-2 回答日時： 2018/02/12 12:44

水圧はとても不思議な圧力で，流体の変形とは全く関係の無い圧力です。

ただし，その流体が体積変形をしないことが条件で生じる圧力です。注射器に水を入れてシリンダーを押したとき，理論的な水（理想的な）は縮まないことになってます。しかしシリンダーを押した力の分だけ注射器の中の水には圧力が（作用反作用で）生じています。これが水圧で，一般的には静水圧と呼ばれます。
　そして，もう一つ不思議なのは，この圧力は水の中にある物体の表面の垂線方向にしか作用しません。つまり表面の面に沿った力は生まないのです。そして，静水圧は深さ方向に比例した圧力になります。式を使いますが静水圧 p は
　　　p = ρ g h
という大きさになります。ρ は水の密度，1 でいいです。g は重力加速度 9.8m/s^2。h は水深です。
　では，厚さが d で，大きさが a x a の正方形の板を，板面が水平になるように水の中に入れます。そして板の上面が深さ b とのころで停めます。すると，板の上の面には単位面積当たり p1 = ρ g b の下向きの力が作用します。同時に板の下の面には単位面積当たり p2 = ρ g (b+d) の上向きの力が作用します。板の側面には，板の水平方向に水圧が作用しますが，上の縁では p1 で下で p2 になるように，深さ方向に比例した分布をします。
　幸い，側面の力同士は，相対する縁同士の力が同じ大きさになるので打ち消しあって，板そのものにかかる水平方向の水圧の合計はどの方向にもゼロになります。ところが上向きの水圧が単位面積当たり，上下面の圧力差だけの
　　p2 - p1 = ρ g [ (b+d) - b ] = ρ g d
の水圧が作用していますよね。結局，板全体の上下方向の全水圧の差は上向きに
　　a x a x ( p2 - p1 ) = a x a x d x ρ x g = ρ x V x g,　　V = a x a x d
になります。V は板の体積です。だから，浮力は物体の体積に比例するわけですね。というわけで，水圧は「上にある水の分だけ」の大きさは持っていますが，向きは，その水の中にある物体表面の鉛直方向だということです。「上にある水の分だけ」というのが上の h に比例した水圧を日本語でちょっと曖昧に表現したものでしょう。

No.4 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2018/02/12 19:18

歯磨きのチューブの「腹」を押すと、何故チューブの「先」から

練り歯磨きが出てくるのか考えたことありますか?

その動きを想像できていれば、こういう疑問は消えてしまいます。
歯磨きのチューブを押してみましょう。

>下向きの力より上向きの力の方が大きいのでしょうか？

同じ水深の圧力は上向きも下向きも同じです。
違うのは水深により圧力が異なるということ。
深い水深の水の上向きの圧力は、浅い水深の水の
下向きの圧力より大きいのです。

そうでないと水が落ちてしまいます。

No.5 回答者： fxq11011 回答日時： 2018/02/15 11:26

＞水圧は物体の上にある水の分だけかかる

この表現が適当ではありません、水圧は代表的な静圧です、静圧はすべての方向から同じ圧力がかかります。
地上での話では、水圧は水深によって変わる、つまりその位置より上にある水の重量による圧力をその水の総量で平均した圧力が全方向からかかります。
＞物体の上にある水の分
この表現は、物体の上部からの投影面積、の範囲内の上部の水の（重量？）とも取れますね。
静圧に対し動圧があります、流れる水が物体に当たると発生します、これは特定の方向があります。