25cmH₂Oの圧力が2cm²の面に加えられたとき、この面に加わるおよその荷重[N]はどれか。答えは

25cmH₂Oの圧力が2cm²の面に加えられたとき、この面に加わるおよその荷重[N]はどれか。答えは0.49です。
解き方を教えてください。

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2020/06/01 14:39

まあ、あまり学校では使わない「工学単位」ですが、社会の実務では使われることも多いから、きちんと「原理」を理解しておくとよいでしょう。

＞25cmH₂Oの圧力

高さ「25 cm」の「水圧」です。断面積を 1 cm² にすれば、高さ（深さ）25 cm なのだから水の体積は 25 cm³、その重量は 25 グラム。
25 グラムの質量に働く重力の大きさは「25 グラム重」。「重さ」と「力」は違うから混同しないでね。
「力」の単位である「ニュートン」は、「1 kg の質量に 1 m/s^2 の加速度を生じさせる力」なので、「25 グラムの質量に 9.8 m/s^2 （重力加速度）の加速度を生じさせる力」は
　0.025 [kg] × 9.8 [m/s^2] = 0.245 [N]
ということになります。
（つまり、25 グラム重 = 0.025 キログラム重 = 0.245 ニュートンということ。１キログラム重 = 9.8 N ということです）

圧力の場合には、上のように「断面積 1 cm²」なので、 25cmH₂Oの圧力は
　0.245 N/cm²
ということになります。
従って、面積が 2 cm² になれば、働く力は
　0.245 [N/cm²] × 2[cm²] = 0.49 [N]
です。

最初から「断面積 2 cm²、高さ（深さ）25 cm」の水 50 cm³ = 50 グラムに働く重力として
　0.05 [kg] × 9.8 [m/s^2] = 0.49 [N]
としても同じです。

No.1 回答者： lupan344 回答日時： 2020/06/01 01:42

25cm×2c㎡の水柱の重さが底面積に全てかかる事になります。

25cm×2c㎡＝50cm3→50cc、50ccの水の重さは50g→0.05kg、加重はNで表すので、重力加速度9.8m/s2を重さにかけます。
0.05×9.8＝0.49[N]