圧力（パスカルPa）の求め方の計算公式がわからん！
こんにちは！この記事を書いてるKenだよ。そぼろ買っちゃったね。
中学1年生の理科では、
圧力の求め方（単位はパスカル[Pa]）
を勉強していくよ。
圧力を計算できる公式は、
圧力[Pa] = 面を垂直におす力[N] ÷ 力がはたらく面積 [m²]
だったよね。
たとえば、面積2m²の板の上から6Nの力で壁を押してやったとき、
壁にかかる圧力は、
圧力[Pa]
= 面を垂直におす力[N] ÷ 力がはたらく面積 [m²]
= 6÷2
= 3 [Pa]
になるんだ。
つまり、この例でいうと、
壁の1 m²あたりに3Nの力がかかってるよ！
ってことがわかるわけだ。
圧力の単位は、圧力の法則を発見したブレーズ・パスカルにちなんで、
パスカル（Pa）
を使っていたね。
でもでも、圧力とは一体何もの？？意味ある？
でもさ、
「圧力に一体どういう意味があるの？？」
って思わない？？
圧力は簡単にいうと、
力の密度みたいなものさ。
力には物体を変形させたり、
衝撃を与えたり、
速度を変化させたりする働きがあったよね？
圧力が高いってつまり、小さい面積に力が集中してるってこと。
だから、圧力が高いと、それだけ、
力が働いている箇所を変形させたり、衝撃を与えたり、速度を変化させる作用が強くなるんだ。
たとえば、美女に足を踏まれちゃった場面を想像してみて。
もし、スニーカーで足を踏まれても、
「あ、すみません」
って感じで、痛みを感じないで済むかもしれないよね？
だけど、もし、足を踏んできた女性がハイヒールを履いていた場合。
これは痛いじゃ済まない。
思わず、
「アウチ！」
と叫んでしまうはずなんだ。
ハイヒールで踏まれた方が数千倍も痛いと思うんだよね。
その理由は、
ハイヒールのかかとの面積が、スニーカーの底よりも小さいから。
同じ力で押されても、ハイヒールの方が圧力が大きいってわけ。
圧力が大きいと、踏まれた足にかかる衝撃とか変形させようとする力が強い。
「い、いたい！！！」
と痛みをよりハイヒールの方が感じるわけだ。
圧力の求め方の公式を使って圧力（パスカルPa）を計算してみよう！
圧力の求め方の公式は大丈夫かな？？
マスターするために、つぎの練習問題を解いてみようか。
とある女性が、布団の上のスキー板の上で片足立ちをしています。
スキー板はタテ20cm・ヨコ100cmであり、女性の体重は50kgとします。
このとき、布団にかかる圧力を求めなさい。
ただし、質量100gの物体に働く重力の大きさを1 [N]とし、スキー板の重さは考えないものとします。
この問題は、つぎの3ステップで求めることができちゃうよ。
- 力をニュートン（ N）で表す
- 力がはたらく面積を出す
- 圧力の公式で計算する
Step1. まず力を計算する！
まずは物体に働く力の大きさを計算してみよう。
例題でいうと、
「女性がどれくらいの力を布団に与えているか？？」
ということを計算しなきゃいけないんだ。
ヒントは問題文の中にある、
質量100gの物体に働く重力の大きさを1 [N]とします
ってことだ。
50kg = 50×1000 = 50000[g]
になるから、こいつをニュートンに直すと、
50000÷100 = 500[N]
になるね。
Step2. 力がはたらく面積を計算
つぎは、力が働いている面積を計算してみよう。
今回の例でいうと、女性の体重の力は、
スキー板
に働いているよね？？
圧力を計算するためには、まずはこいつの面積を計算しなきゃいけないんだ。
問題文によると、スキー板は、
スキー板はタテ20cm・ヨコ100cm
だったよね？？
ってことは、こいつの面積は長方形の面積の公式をつかって、
（スキー板の面積）
= タテ × ヨコ
= 20 ×100
= 2000[cm²]
になるね。
パスカルの計算では、面積の単位を[m²]に直さないといけないことに注意。
2000[cm²]を[m²]に直してみると、
2000÷10000
= 0.2 [m²]
になるね。
Step3. 圧力の公式で計算！
あとは、圧力の公式で計算するだけ。
さっきまで計算してきた、
- 力の大きさ
- 力がはたらく面積の大きさ
を圧力の求め方の公式にぶち込んでみよう。
例題でいうと、
- 力の大きさ = 500 [N]
- 力がはたらく面積の大きさ = 0.2 [m²]
だから、
圧力[Pa] = 500÷0.2 = 2500[Pa]
になるね！
つまりまとめると、
布団には「2500パスカル[Pa]の圧力」がかかってるってわけさ。
まとめ：圧力（パスカルPa）の求め方は公式で一発！
圧力の求め方の公式は簡単。
圧力[Pa] = 面を垂直におす力[N] ÷ 力がはたらく面積 [m²]
面を押す力を、その力がはたらく面積で割ってやればいいんだ。
くれぐれも、力と面積の単位が、
- 力：ニュートン[N]
- 面積：平方メートル[m²]
であることに気をつけてね。
そんじゃねー
Ken
