質問

血圧などで使う圧力の単位でmmHg。1mmHgというのは水銀柱を1mm上げる力だと思うのですが、物理がまったく分からないのですが、その水銀柱の直径はいくつなのですか?
訳が分からないのですが・・・

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回答 (5件)

No.4解答のdaiteiです。
もう少し判り易く説明します。
水銀柱の圧力計(血圧計など)の断面積を、
ちょうど1Cm*1Cmの四角と考えてみます。ちょうど1平方センチに
なります。
この水銀は1立方センチ(1Cm*1Cm*1Cm=1Cm^3)では、
比重が水の約13倍ほどあるので、13グラムほどになります。
これが32mm=3.2Cmの高さで断面が1平方センチならば、重さは
13*3.2≒42gになります。
水銀は水の約13倍の比重ということは、水銀で32mmでは水では
32*13=416mmで水では416mm=41.6Cmになります。
1平方センチで41.6Cmの水の柱の重さは、
(水は1立方センチで1グラムです)41.6グラムになります。
先の解答でおよそ42gというのは、
水銀の比重は13より少し多いので、そのようになります。実際の比重は13.3ほどになると思います。
水銀柱32mmは水柱420mmほどと、同じ重さ(圧力)に
なるのです。これは1平方センチの重さで考えれば、
42gですが、100平方センチでは100倍の4.2Kgほどに
なります。手のひらほどの広さで4.2Kgを支えることになります。

この回答へのお礼

ありがとうございます!!
とてもよく分かりました。
胸のつかえがすっと取れたようですっきりしました。
物理を全く履修していない僕にもすんなり入ってきました。

今度の褥瘡の勉強会でも、この考え方を話したいと思っています。
本当に分かりやすい説明ありがとうございました!
感激です。分かると面白いですね。

水銀柱は 760mmHg で1気圧です。
これは水を約10メートルほど押し上げる力です。
1気圧は1平方センチ当たりにすると約1kgの水に相当します。
水銀柱760mmに対する水銀柱32mmの割合は、
32÷760≒0.042 となって、重量比で約4.2%となります。
水に換算すると、1000g*0.042=42g となります。
1平方センチ当たり42gの重さが、水銀柱32mmを
押し上げる力に相当します。
正確には 1000 ではなくて 1013 ですが、細かいことは構わないでしょう。
これで計算があっていると思いますが・・。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
ちょっと、よく読んで自分で消化してみたいと思います。
まずはお礼まで。

水銀柱760mmが約1気圧です。
水に換算すると約10mの高さになります。
直径がいくつでもよいというのは、
海の水でも同じように気圧により海面が
上下します。台風のときには、低気圧で海面が
数十センチも上昇します。
大気の圧力は1平方センチに約1Kgの重さとして
かかっています。1000ccのペットボトルが
切手くらの大きさにかかっています。
32mmHgの圧力は、1平方センチ当たり42gの重さに
相当します。10Cm*10Cm=100Cm^2ならば
4.2Kg程度になります。手のひら程度に4kg程度を
乗せる換算になります。
ただし気圧は、同じ圧力が内部から掛かっているので、
感覚としては感じていません。
横になった体が自身の体重で下側の皮膚に圧力を
感じるとすれば、100Cm^2当たりで4kGくらいと言う
説明で理解できるかと思います。
人間は「大気の海の底」に沈んでいるのですが、
普段はその空気の重さ(大気圧)を感じていません。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。物理の分からない自分にも、とても分かりやすいです。
>32mmHgの圧力は、1平方センチ当たり42gの重さに
相当します。

これはどういう式から出すのですか??32gではないのですか??

径が1mmでも、それより大きくても小さくても関係なく表示可能です。

つまり、大気圧なら760mm程度ですし、血圧なら、それに見合った分だけ上昇しますので、細いからといって変化するわけではありません。

トリチェリーの真空の実験では、ガラスの管に水銀を満たし、それを持ち上げると大気圧分だけ水銀の高さが上がった状態でそれ以上の部分は真空になります。その高さが760mm程度で、斜めにしても、地面からの高さで測定すると、その高さになります。

http://www.s-yamaga.jp/nanimono/taikitoumi/taiki …

不思議に思うかもしれませんが、圧力というのはそういうものなのです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
実は私は医療従事者です。
毛細血管の内圧は32mmhgといわれており、理論上はそれろ超える圧力が長時間かかると褥瘡(床ずれ)ができるといわれています。
私は今度褥瘡の勉強会の講師を任せられて、体圧を測る圧力計が買ってもらえないので何とか手をセンサーにして32mmhgを感じてもらえる方法はないものだろうかと考えていました。水銀血圧計を腕ではなく手に巻いて32mmhgまで上げてその感触を確かめてもらうなど方法としてどうだと思いますか?
他に何か32mmhgを実感してもらえるいいアイディアがないものでしょうか?
何かあればご教示ください。

水銀柱の直径はいくらでもかまわないのです。
以下のURLが水銀柱のことについて分かりやすいと思うので参考にしてください。

http://www12.plala.or.jp/ksp/thermo/onepress/

この回答へのお礼

直径はいくらでもかまわないのですか…
僕はすごく不思議に感じて、ピンとは来ないのですが、そういうことなのですねえ…
うーん…不思議です。
ご回答ありがとうございました。

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