気圧と水圧は基本的に一緒なのでしょうか?

気圧が高いところだと自動車の抵抗も大きいのでしょうか?

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A 回答 (5件)

 皆さんがおっしゃている通り、気圧・・気体の圧力 水圧・・水の圧力 です。


 但し、圧力の単位の1つであるatm=気圧として用いるので、一般にはそのあたりが混同されて、「気圧」という言葉を「圧力」と同じ意味で使ってしまうことがあります。「深海では気圧が高い」という間違った表現をよく見受けます。

 余談ですが、「放射線」と「放射能」もよく混同されますね。
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スキューバダイビングをして見ると判りますが、5m位の深さのところと20m位の深さのところで比較すると、水の抵抗が深いところで大きくなったとは思いませんが、潜水可能時間は短くなります。


潜水可能時間が短くなるのは水圧が加わってタンクの中の空気の圧力が相対的に下がるからですね。
飛行機が何故高空を飛ぼうとするか、これにはいろいろな理由がありますが、その中の一つに空気抵抗を小さくしようと言うことが有ります。
こうすることによって燃料が節約できます。
前置きが長くなりました。
気圧と水圧は、その出てくるところによって同じとも違うとも言えますね。
空気だと圧力を加えると体積が減りますが、水や油は減りません。
ですから、確実に力を伝えたいジャッキなどでは空気のような性格のものは使えません。
しかし両方とも、地球においては、高い所(浅い所)では小さく、低い所(深い所)では大きいのです。
こういう意味では、気圧と水圧は基本的に同じだと言えます。
勿論、
”気圧が高いところだと自動車の抵抗も大きいのでしょうか?”(自動車にかかる空気抵抗の大小とすれば)
の問の答えは”イエス”です。
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基本的にというか、大雑把というか、極端なというか



変な表現ですけど、ある意味では「一緒」で良いと思いますよ。

質問の真意が解りませんが?
確かに気圧が高いところでは抵抗は大きくなりますよ。
んだども  それで? だから何なのかなぁ~?

ただ、
空気の抵抗ですから高速でない限りあまり関係ないと思いますが?
一般人が市販車で公道を って考えた場合に気圧差による空気抵抗はあまり意味がないように思うのですが?
それより、
車(特にレースカー)の場合でしたら気圧差による空燃比の方が重要では?
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「基本的に一緒」というところの解釈が難しいですが。


流体の圧力という意味では同じですが、空気と水、「圧縮性流体」か「非圧縮性流体」かという意味では違いますね。

もう一つ、気圧、水圧は自然状態に関して使う場合と、人工的に加圧した状態に関して使う場合があります。

大気圧、気圧配置、上空何mの気圧、水深何mの水圧などの表現は前者で、タイヤの空気圧、消防自動車の放水の水圧などは後者ですね。因みに、後者は水圧とはいっても気圧と言うことは余りないですね。何気圧という表現はありますがこれは標準(大)気圧の何倍という意味ですから。

質問に対してピントがずれていたら、補足して下さい。
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この回答へのお礼

知りたかった事がわかりました。
ありがとうございました。

お礼日時:2001/06/29 04:41
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Q圧力、流量、流速について

水の圧力について質問です。

配管のバルブを閉めれば水圧は下がりますか?
(例)
ポンプ 100t/h
水圧  0.5MPA
配管のバルブを半分まで閉止すると水圧はどれくらい下がるのでしょうか?
また流量、流速も変化するのでしょうか?
水圧、流量、流速の関係がいまいち分からないので教えてください。

Aベストアンサー

どこの水圧のことを仰っているのかわかりませんが。

どのくらい変わるかは、ポンプの特性、バルブの特性等々に
よって変わるので、回答できる方はいないかと思います。

ポンプの特性を、横軸に流量、縦軸に圧力でプロットすると
右下がりの曲線になります。
同じく配管全体の抵抗特性をプロットすると、ゼロ点を
通る右上がりの曲線になります。
この両者が交わった点の流量が配管を流れることになります。

バルブを閉めるということは、バルブでの抵抗が増加し、
配管全体の抵抗特性も傾きが急になる、ということを意味します。
つまりポンプの特性曲線と交わる点も、流量が低くなる方に
ずれ、つまりは流量が減るということになります。

バルブを閉めるとバルブの上流側の圧力は増加して、下流側の
圧力は下がることになるかと思います。

Q密閉容器内における気圧と水圧の関係について

教えていただきたいのですが、ガラスなどの硬い密閉容器内(10cm×10cm×10cmで容積は1リットル)に水を790ml入れます。その水中に球状のトコロテン10ml分を一塊でいれます(便宜上水と同じ密度と思ってください)。残った空間200mlには1気圧の空気を入れておきます(つまり圧縮も膨張もしていない状態の空気)。この容器は注射器のようなもので全体の容積を変化させられるものとします。
その状態から空気の体積を100mlまで圧縮した時には空気の気圧は2気圧になると思うのですが、トコロテンにかかる圧力も2気圧になるのでしょうか?また、元の状態から空気の体積を400mlに膨張させると気圧は0.5気圧になると思うのですが、トコロテンにかかる気圧も0.5気圧になるのでしょうか? 温度は室温で容器の体積を変化させてから48時間以内におけるトコロテンにかかる圧力を教えていただければありがたいのですが。誤差程度のものはあまり気にしていないのですが。
それとこのような密閉空間内における水圧と気圧の関係についてですが、空気の圧力と水中の圧力は同じと考えていいのでしょうか?それぞれの単位などはどうなっているのでしょうか?中学校の理科的な注射器内での話として説明していただけると僕的には理解しやすいので是非是非ご回答のほどよろしくお願いいたします。

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その状態から空気の体積を100mlまで圧縮した時には空気の気圧は2気圧になると思うのですが、トコロテンにかかる圧力も2気圧...続きを読む

Aベストアンサー

こんにちは。

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その状態から空気の体積を100mlまで圧縮した時には空気の気圧は2気圧になると思うのですが、トコロテンにかかる圧力も2気圧になるのでしょうか?

はい。
少し待って、常温の100mLに落ち着いた時点で、トコロテンも2気圧になります。


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また、元の状態から空気の体積を400mlに膨張させると気圧は0.5気圧になると思うのですが、トコロテンにかかる気圧も0.5気圧になるのでしょうか?

はい。
少し待って、常温の400mLに落ち着いた時点で、トコロテンも2気圧になります。


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温度は室温で容器の体積を変化させてから48時間以内におけるトコロテンにかかる圧力を教えていただければありがたいのですが。誤差程度のものはあまり気にしていないのですが。

これについては、わかりません。


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それとこのような密閉空間内における水圧と気圧の関係についてですが、空気の圧力と水中の圧力は同じと考えていいのでしょうか?それぞれの単位などはどうなっているのでしょうか?中学校の理科的な注射器内での話として説明していただけると僕的には理解しやすいので是非是非ご回答のほどよろしくお願いいたします。

もしも圧力がつり合っていないのであれば、つり合うポイントまで移動するだけのことです。

仮につり合うポイントにおいても、まだ気圧のほうが高いとしましょうか。
すると、トコロテンは、いつまでも縮み続けます。

私達の体のことを考えてみてください。
1気圧、つまり(約)1000hPa というのは、
1平方メートル当り1000×100ニュートン(10万ニュートン)、つまり、1平方メートル当り約10トンの圧力がかかっています。

私達の体は、大気を数トン~10トンぐらいの力で押し返しているからつぶれないわけです。
(作用、反作用)


単位についてですが、
上記にも登場しましたが、圧力は、単位面積当りにかかる力であり、
SI国際単位は、Pa(パスカル)です。
1Pa = 1m^2当り1Nの力 = 1N/m^2
1hPa(ヘクトパスカル;天気予報で使われます) = 100Pa

例外として、血圧の単位には、mmHgを使っても良いことになっています。

こんにちは。

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その状態から空気の体積を100mlまで圧縮した時には空気の気圧は2気圧になると思うのですが、トコロテンにかかる圧力も2気圧になるのでしょうか?

はい。
少し待って、常温の100mLに落ち着いた時点で、トコロテンも2気圧になります。


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また、元の状態から空気の体積を400mlに膨張させると気圧は0.5気圧になると思うのですが、トコロテンにかかる気圧も0.5気圧になるのでしょうか?

はい。
少し待って、常温の400mLに落ち着いた時点で、トコロテンも2気圧...続きを読む

Q管内に流れる液体の流速について

生物学を勉強している者です。

管内を流れる流体の速度は、流す圧力(流れ方向)とずり応力(逆方向)の釣り合いなどによって決まるそうですが、流す圧力と流速の関係の計算式はありますでしょうか。 具体的に言うと流す圧力をあげ続けると、そのうち中心の流速は一定になるのか?逆にずり応力があがって中心の流速は下がってしまうのか?を知りたいです。

また、管内を流れる場合は、壁側ではずり応力によって流速が遅く、中心では流速が速いそうですが、流す水圧をあげ続けた場合、流速の差は広がるのでしょうか?逆に縮まるのでしょうか?

物理学は完全に専門外なので、トンチンカンな質問かもしれませんが、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

回答ではありません。
血液粘性に付いて分かり易く説明した講座ノートが
有りますので、一読されたらいかがでしょうか。
http://wwwsoc.nii.ac.jp/psj/jpsj/06607/066070234.pdf

生物学専攻の人にも分かり易い説明かと思います。
次のステップとしてハーゲンポアズユの式かと思います。

Q電圧計は並列にして内部抵抗をおおきくすることが望ましいらしいですが、 どちにしろ内部抵抗が大きくても

電圧計は並列にして内部抵抗をおおきくすることが望ましいらしいですが、
どちにしろ内部抵抗が大きくても電圧は同じになりませんか?
図のようになりませんか?

Aベストアンサー

電圧計はその+端子とー端子の間の電位差を指す装置です。ですからこの回路図だと、この電圧計は5Ωの抵抗の両端にかかっている電圧を正しく表示します。もし図のように電池の電圧がちゃんと10Vであれば、図の電圧計は10Vを示します。しかし、定格電圧10Vと表記されている電池は必ず10Vをキープするとは限らないのです。10Vと表記されている電池は電流が流れていないときに10Vであるという意味です。一般的に、電池は電流が流れるとそれに比例して電圧が低下します。(これは電池の内部抵抗によるものです。電池の内部抵抗が0Ωなら電圧は低下しません。)図のような回路では電流計の中を5A流れますので電池の中は7Aも流れてしまい10Vをキープできないでしょう。しかし、もし電流計の内部抵抗が大きくなればそれだけ電流が流れにくくなります。電圧計を流れる電流が小さくなれば、電池を流れる電流は2Aに近くなるのです。ですが、回路を流れる電流は存在するわけですから電池の電圧はやっぱり10Vを維持できないので、例え内部抵抗が無限大の電圧計であっても、図の5Ωの抵抗にかかる電圧は10Vより低い値を指します。
まとめ:電圧計を回路に接続することによって、回路を流れる電流が増加し、それによって電源電圧が低下する。その影響を少なくするには、電流計の内部抵抗が大きい(電流計の中を流れる電流を極力少なくする)ほど良いということです。

電圧計はその+端子とー端子の間の電位差を指す装置です。ですからこの回路図だと、この電圧計は5Ωの抵抗の両端にかかっている電圧を正しく表示します。もし図のように電池の電圧がちゃんと10Vであれば、図の電圧計は10Vを示します。しかし、定格電圧10Vと表記されている電池は必ず10Vをキープするとは限らないのです。10Vと表記されている電池は電流が流れていないときに10Vであるという意味です。一般的に、電池は電流が流れるとそれに比例して電圧が低下します。(これは電池の内部抵抗によるものです。電池の...続きを読む

Q金属配管の腐食と水の流速の関係について教えて下さい。 金属配管の腐食は水の流れが早いほどに腐食も早く

金属配管の腐食と水の流速の関係について教えて下さい。
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この流速域とはどの程度の流れの速さなのでしょうか?
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Aベストアンサー

流速が遅い場合のデメリットは不純物の付着・堆積です。
スケール等が形状変化部等に付着しても流速が遅いので移動せず,その部分で腐食が
進行する場合があります。 流速が遅い場合は直管部でも堆積します。

配管設計(設計基準)では適正流速内になるように,配管サイズ,調節弁サイズを決定します。
流速が遅い場合に孔食とか隙間腐食という腐食形態が発生しやすいですね。
腐食損傷形態をみれば使用環境の問題点を判定できます。
サンプルを採って金属組織を顕微鏡で見れば更に明確になります。

使用環境の変更があった場合は寿命予測のやり直しが必要になります。
大手の企業でも管理がうまくいってない場合がありますね。
使用条件と設計基準が一致してない例が多いです。
腐食レートを見極めることで寿命予測はそんなに難しいことではありません。
配管系統の最も過酷な部位を追跡調査すれば開孔漏洩の時期が予測可能です。

勤めていたときは「トラブルが発生した場合はおまえの責任だ!」と言われ
特殊検査担当の私にプレッシャーを掛けられていました。

Q水圧・気圧に関して基礎的なことを教えてください

整理をしていたら、あるメモを見つけました。そこにはこう
書いてあります”水位は1気圧で10m変化する”。
過去の自分が書いたのですが意味がわかりません。
たぶん海洋における低気圧とかの気象現象を調べて
いるときに作成したような感じはします。

とりあえず調べたことをまとめたのですが、
海面 0m:1atm=1気圧≒10^5Pa≒10^5N/m^2
水深10m:p=ρghより、p=10^3*10*10=10^5N/m^2
となり、水深10mでの圧力が海面と同じになってしまいました。
私はどんな勘違いをして、過去に作成したメモから、
過去の私が何を言いたかったのか教えてください。

水圧参考URL
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E5%9C%A7

Aベストアンサー

前半で、
”水位は1気圧で10m変化する”は、
明確には、
”水位は1気圧で10mの割合で増減する”です。

つまり、
1気圧で10m、0.1気圧で1m、0.01気圧で0.1mなど。

「台風などで、海面気圧が0.01気圧下がったら、海面水位が0.1m上がる」です。


後半で、
水深10mの所の水圧は、
水深10mの所の水圧=海面気圧+水深10m分の圧力増(10mで1気圧)=2気圧

Q流速分布

ピトー管で流速を求めて流速分布のグラフを描くのですが縦軸と横軸に何を置けばいいのですか?

Aベストアンサー

普通は
 横軸が速度(主流方向の速度)
 縦軸が変位(主流に垂直な方向の変位)
ではないでしょうか?

速度分布の意味を考えれば自明だとおもいます.
窓をあければ,
窓の中央がもっとも風が強く,
窓枠のあたりは風が弱い…というのと同じでしょう.

Q水圧・気圧の胃

海の底に行くと胃が小さくなるってのは本当なのでしょうか?
もし、そうなら高い山に登ると胃は大きくなるのでしょうか?

Aベストアンサー

人間の身体は1気圧の空気の中で適合するようにできています。1気圧の下では10Kg/平方cmの大気圧が上下左右前後、肺の中までかかっています。勿論間接的に胃にも圧力がかかっているでしょうね。
1万mの深海底では1010Kg/平方cmの水圧が上下左右前後、肺の中までかかってきます。身体の柔らかいところは圧迫され、肺などはつぶれてしまう水圧です。
人間が身1つでもぐれる限界は高々100mでしょう。それでも水圧で潜水病になります。水圧で空気の窒素ガスが大量に血液中に溶け込むことが原因でしょうね。
深海底で素潜りすれば身体が水圧で押し潰され(肺はぺっちゃんこに潰れ)胃が小さくなるのを確認する前に即死します。深海に潜る潜水艇でさえ海底10000mに潜るのが10cm以上の鋼鉄の厚さの球形または楕円球または円筒状の艇内で気圧を大気圧より少し高めにして水圧に耐えないといけませんね。簡単に行ける世界ではないですね。胃袋位の肉をビニール袋に詰めて周りから1010kg/平方cmの圧力を掛ければかなり小さくはなるでしょうね。

一方、エベレストの頂上で約1/3気圧で約3Kg/平方cm位で人間の身体が膨張するほどでもありませんが気圧が少ないために、短時間ならともかく、長時間なら、血液中に十分な酸素が取り込めず酸素ボンベで呼吸することが必要ですね。こんなわけで胃が膨張するほどの効果はないでしょう。

人間の身体は1気圧の空気の中で適合するようにできています。1気圧の下では10Kg/平方cmの大気圧が上下左右前後、肺の中までかかっています。勿論間接的に胃にも圧力がかかっているでしょうね。
1万mの深海底では1010Kg/平方cmの水圧が上下左右前後、肺の中までかかってきます。身体の柔らかいところは圧迫され、肺などはつぶれてしまう水圧です。
人間が身1つでもぐれる限界は高々100mでしょう。それでも水圧で潜水病になります。水圧で空気の窒素ガスが大量に血液中に溶け込むことが原因でしょうね。
深海...続きを読む

Q加速度を持った流速測定

血流模擬ファントムの流速測定したいのですが教えてください。
スライダックで電圧を調整したジャバラで圧縮して押し出す方式のポンプ(拍動流を想定)の流速を測りたいのですがホースの直径、長さ、総流量、ジャバラの周期(ストップウォッチでジャバラが一番上になった時を測定する程度)は分かります。この程度で流速測定は出来るのでしょうか?出来るようでしたらご教授ください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

#1です.
粘性係数は,ポアズイユ流れとして扱うときに必要になります.
分かりにくい書き方をしてすみませんでした.
水の粘性係数でしたら,理科年表か,又はいまちょこっとぐぐってみましたら,
http://www4.ocn.ne.jp/~katonet/kagaku/water02.htm
など見付かりました.

粘性流体の管内層流では,管中心部で最も流速が早く,
管壁では(理想的には)流速0となります.
流体力学の教科書に載っていると思いますが,ウェブでも下記を見付けました.
http://irws.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/itou/fl/fl7.html

ふと思いましたが,上記難しく考えすぎていたかも知れません.
ジャバラは,内部に流体がいっぱいになってから
押出すようになるのでしょうか.
もしそうだとすると,一番簡単には,

(平均流速)×(ジャバラ出口面積)=(ジャバラの体積)÷(ジャバラの周期)

でも良いのかなとも思いました.
上記は,右辺,左辺,共に単位は平均体積流量(m^3/s)です.
平均流速以外は,既知パラメータですね.
ここで平均流速を求めて,理想的に,上記のポアズイユ流とみなせば,
他の未知パラメータも求め得ります.

#1です.
粘性係数は,ポアズイユ流れとして扱うときに必要になります.
分かりにくい書き方をしてすみませんでした.
水の粘性係数でしたら,理科年表か,又はいまちょこっとぐぐってみましたら,
http://www4.ocn.ne.jp/~katonet/kagaku/water02.htm
など見付かりました.

粘性流体の管内層流では,管中心部で最も流速が早く,
管壁では(理想的には)流速0となります.
流体力学の教科書に載っていると思いますが,ウェブでも下記を見付けました.
http://irws.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/itou/f...続きを読む

Q水圧と気圧 高地でのダイビングにおける身体への負担 

 皆様、よろしくおねがいします。
 低地(東京など)に住む人間が、高地(チベットなど)へ行き、湖(淡水)の調査のためダイビングをするとします。その際、身体への負担を考えた時、潜るスピードや上昇するスピードは、普段のダイビング(淡水とします。)と同じで良いのでしょうか? 
とある映像を見ていた時に、高地の湖に潜った研究者が、「ここでは、水中1m上がるのに通常よりも時間をかけます。身体への負担は通常よりも非常に厳しいです。」と、言っていた事に疑問を持ちました。 

Aベストアンサー

気圧は高度によってどんどん低くなりますが、
水圧はその人の上にある水の重さなので、
高度が高くなっても重力に変化がほとんどないので、
軽くなるようなことはありません。

チベットの平均高度4500メートルだと気圧は550ヘクトパスカルくらいだと思いますが、
海面とは半分近い気圧になっています。

地上とほぼ同じ水圧がかかるのに、外界の気圧が2倍も違うので、潜水や上昇にも2倍以上の時間は必要だと思います。

多分高度が高ければ水面にかかる気圧も低くなっていて
潜った時にかかっている圧力も減っているわけだから、
同じことじゃないかと思われたのかも知れませんが、
水圧は10メートルで10000ヘクトパスカル程なので、
11000か10500の違いしかありません。
気圧が少し位(半分とか)減った位では水中で体にかかっている圧力が減ったとは言えない程度だと思います。
一方潜水病を引き起こす血中の窒素の量は気圧が半分になればかなり違ってくるでしょうから、
そのことが大きな問題なのだと思います。


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