No.2ベストアンサー
- 回答日時:
すでに詳しい説明がされていますので,基本的な流れを補足します。
(1) ピストンが受ける力をみつけます。
重力 mg
外気圧によって下に押される力 pS
内気圧によって上に押される力 p'S
(2) ピストンが受ける力のつりあいを立式します。
p'S = pS + mg
(3) 目的の内気圧 p' について解きます。
p' = p + mg/S
No.1
- 回答日時:
大気圧と質量mのピストンによる圧力の和です。
何がわからないですか?
それによって、説明のポイントも変わってくるのですが。
勝手に想像していくつか書きます。
まず、圧力が単位面積あたりに働く力のことだ、というのはいいですよね?
面積Sの円筒容器と組み合わさるピストンですから、当然投影面積はSである、と考えるのです。その面積Sに質量m物体に働く重力(つまりmg)がかかっていますので、ピストンによる圧力はmg/Sとなるわけです。
あるいは、答えはmg/S[Pa]じゃないかなぁ、という疑問があるのでしょうか。
それもある意味では正しいんですけどね。圧力計の示す値、として普段目にする圧力は、この問題で言うところのmg/Sの値です。例えば、空のタンクで、それが大気に対して解放されていれば(ふたが開いている、バルブが開いている)、圧力はゼロだ、というのがこの例です。
これはゲージ圧といって、大気圧との差のことです。工学の方では、多くの場合こっちの圧力が興味の対象になります。だって、例えば密閉容器があって、内側からどれくらいの圧力がかかると破裂するか、という場合、問題になるのは大気圧との差ですよね。
ただ、高校の物理の場合、普通問題にするのは絶対圧で、これは、完全真空を0とする圧力です。「今日の気圧は1100hPaです」なんていうときの圧力は、絶対圧力です。
今話題にしている問題の場合、何もしなくても大気圧Pがかかっていて、さらにピストンの重みによる圧力がかかっている、というわけ。
外していたらゴメンね。
どう外しているのか書いてくれれば、誰かがきちんと説明してくれると思います。
この回答へのお礼
お礼日時:2009/12/27 18:31
回答ありがとうございます。
>圧力が単位面積あたりに働く力のことだ、というのはいいですよね?
すっかり忘れてました。
そうか!物体に働く力を面積で割れば圧力が求められたのか!
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 物理の問題が分かりません。 解説よろしくお願い致します。 ピストンのついた容器に一定量の気体を入れ、 2 2023/06/20 19:46
- 化学 ヘンリーの法則とボイルの法則について 1 2022/07/26 23:51
- 物理学 質量 M,半径αの円板が1つの直径を固定軸として回転できるようになっている。質量mの物体が速さvで円 2 2022/10/21 20:16
- 化学 (気体の状態方程式)減圧後に残った物質の重量 1 2023/01/13 21:33
- 化学 化学の混合気体の状態方程式 3 2022/11/15 21:21
- 物理学 物理の熱力学の第一法則の問題です。 なめらかに動く軽いピストンがついたシリンダー内に気体が閉じ込めら 1 2023/06/20 19:45
- 化学 温度変化に伴う圧力と体積の変化について 2 2022/07/25 17:21
- 化学 物理化学の問題の解答について、間違っているところを教えていただきたいです。 137℃でクロロベンゼン 1 2023/01/22 21:53
- 物理学 物理基礎で、力学的エネルギーと動摩擦力のことを習ったのですが、 あらい斜面の下から物体を滑り上がらせ 2 2022/09/11 10:12
- 物理学 力学の問題です。質量m1、速度v1の物体Aと質量m2、速度v2の物体Bがx軸上を等速直線運動していて 2 2022/12/24 13:26
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
負圧の意味がわかりません
-
真空中における金属の融点、沸点
-
水圧は何で四方八方にかかるの?
-
物理の問題を解いてください。...
-
真空ポンプとデシケーターの関...
-
海水がすべて蒸発すると、気温...
-
スチール缶のへこみ方
-
真空圧力容器の板厚は大気圧に...
-
水深と水圧との関係
-
密閉容器内における気圧と水圧...
-
逆さコップの理論について
-
防水構造のスマホは気圧の変化...
-
真空度の見方がわかりません。
-
水が止まるのはなぜ?
-
宇宙で人間はどうなるの?
-
中1 理科 水圧の問題について
-
ドラム缶は 内部が真空になる...
-
虫(特にハエ)が入らないように...
-
タービン
-
海抜7000メートル は何気圧でし...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報