「圧力」の計算問題 ⇒ 楽勝のコツ！ | 中１生の「理科」アップ法

中１です。「圧力」の計算が苦手です…。

　
中学生から、こんなご質問をいただきました。

「圧力の計算が苦手です…。

　“力の大きさ”と“圧力の大きさ”は

　何が違うんですか？」

大丈夫、安心してください。

分かりやすい手順があるので、
ご紹介しますね。

結論から言えば、

・「力の大きさ」は「Ｎ（ニュートン）」

・「圧力の大きさ」は「Ｐａ（またはＮ／ｍ²）」

で答えるものです。

理科が苦手な中１生にも
分かりやすいよう、

以下で丁寧に解説します。

■「圧力」って何？

では、さっそく始めましょう。

水の入ったペットボトル（５００ｍL）を、
手のひらに乗せてみてください。

乗せるときに、

・キャップを上にした（普通の）状態で乗せる

・キャップを下にした（逆さまの）状態で乗せる

という両方を試してみると、

「なんだか、重さがちがうな」

と感じませんか？

実は、同じ大きさの力でも、

面積が大きいと、力はその面に
分散してはたらきます。

反対に、

面積が小さいと、力はその面に
「集中して」はたらきます。

こんな理由で――

逆さまにしたときに
「ちょっと重いな…」と感じるんです。

ペットボトルの底より、

キャップのほうが面積が小さいですね。

キャップの面という
面積の小さい場所に、

力が集中してはたらくために
重く感じるのです。

これを、

◇圧力が大きい

というわけですね。

こんな風に、

イメージをつかむのが理科のコツです。

（鉛筆の先や、針先など、

　とがったもの＝面積の小さいもの

　を指で触ると、

　少しの力でも「痛い」のは、
　集中して力がはたらくからです。）

…

では、「圧力」という言葉の意味を

もう少しはっきりさせましょう。

理科では、

「１ｍ²あたりの面を垂直におす力」で

面をおす力のはたらきの
大小を表しています。

これが「圧力」です。

「圧力」の単位については、

◇「Ｎ／ｍ² （ニュートン毎平方メートル）」

を中学生は使います。

また「Ｐａ（パスカル）」も圧力の単位ですが、

◇１Ｎ／ｍ²＝１Ｐａ

と同じ数値が使えます。

（計算上は同じなので、心配は要りません。）

「圧力の求め方」は、

　　　　　　　　　　　面を垂直におす力（Ｎ）
◇圧力（Ｐａ）＝ ---------------------
　　　　　　　　　　　力がはたらく面積（ｍ²）

となります。

計算のコツですが、

「Ｎ／ｍ²」の「／」を横にして、

　　　　　　Ｎ
Ｐａ＝ -----
　　　　　　ｍ²

とすると簡単ですよ！

…

■問題を解いてみよう

では、具体例を見てみましょう。

中１理科のよくある問題です。

--------------------------------------------
【問】

６００ｇの直方体で、

面Ａ＝２００ｃｍ²
面Ｂ＝１００ｃｍ²
面Ｃ＝５０ｃｍ²

の面を持つ物体を、スポンジの上に置いた。

［１］物体がスポンジに加えている力の大きさは？

［２］面Ａを下にして置いたとき、
　　スポンジが物体から受ける圧力の大きさは？

--------------------------------------------

［１］

「どの面が下」とは書かれていません。

こういう時は、「圧力」ではなく

「物体にはたらく力（重力）の大きさ」

を答えればＯＫです。

６００ｇの物体にはたらく
重力の大きさなので、

６００÷１００＝６（Ｎ）

これが答えです。

（「１００g＝１Ｎ」 でしたね。

　こちらのページで説明しました。）

［２］

「面Ａを下に」とあるので、

これは「圧力」を答えます。

「面Ａ＝２００ｃｍ²」なので、

２００÷１００００＝０．０２（ｍ²）

（※ ｃｍ² ⇒ ｍ² の変換は

　１００００で割ります。）

「圧力」は「Ｎ／ｍ²」なので、

求めた「６Ｎ」と、
「０．０２ｍ²」を使います。

　　　６
　--------
　　０．０２

　　６００　　←分母・分子に×１００をすると、
＝-------　　計算が楽ですよ。
　　　２

＝３００（Ｐａ）　（または　３００Ｎ／ｍ²）

簡単に答えが出ましたね！

Ｎ／ｍ² の計算法は大事なので、

何度も練習しましょう。

…

＜おまけ＞

「ｃｍ² ⇒ ｍ²」は、どうして１００００で割るの？

と思った中学生もいるでしょう。

でもそんな皆さんは、

こちらのページをまだ読んでいませんね？

面積についてよくある疑問を
解説したので、

上記ページを読んでみてください。

その後で戻ってくると、

“すごく分かるようになったぞ！”

と感じるはずです。

基礎から順に積み上げるのが、
成績アップのコツですよ。

…

さあ、中１生の皆さん、
次のテストは期待できそうですね。

定期テストは「学校ワーク」から
たくさん出るものです。

スラスラできるように、
繰り返し練習しましょう。

ものすごい上昇で、周りを驚かせる
ことができますよ！
　