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「ただし上方向にある水の重さは平行に移動させても同じように扱える」って一文加えるだけで正しい理解になりそう
垂直もですね
水を垂直に移動させたら重さ増えないですか？水深が増えてるから
どういうことですか？その「ただし〜」ってのはいつ言うのですか？
@@amenboakainaaiueo 最初の間違った理解の部分ですね。「物体の上にある水の量が多いから水圧が高い。”ただし、上方向にある水の重さは水面と平行（水平）に移動させても同じように扱える。”」
よくわからない。誰が何を扱うの？
わかったつもりで、微妙にわからないことも増えていきますね。こうやって、止まっていた好奇心が動き出すだけでも楽しいです。
分かったつもりになって満足する人もいる中、引っかかる部分をスルーせず探究しようとする姿勢は素晴らしいと思います！
この合成音声使ってガバ翻訳じゃないのめっちゃ新鮮
ちゃんと科学を理解しているのももはや斬新
3人の山ちゃんはそれぞれ異なった同じ深さの海底洞窟に落ちました。水圧は同じなのでしょうか。
コレが解説最も完璧です
えー新鮮なの！？ガバガバ翻訳の方が、機械音声の解説系チャンネルの中で新参じゃない？
@@兵衛しのん山ちゃん増えたｗ
この動画、すごい分かったんだけど、同時に、わかった気になって理解できてない感じもすごい分かってしまった。理解できるのに腑に落ちない感じがある。
たぶん水分子の熱運動を無視してるからですね。だからこの説明も正しくないごまかしの説明です。
でもまぁ中学理科だとパスカルの原理や作用・反作用の法則より先に大気圧（圧力）を習うから、上に乗っかってる理論は概念形成のためには仕方のない説明だよなぁ。
高校物理や高校化学でも、大気圧はあまり深く取り扱わないしね。密閉容器の問題が99%。
てか、そもそもこの動画自体高校範囲すら超えてるよね。
世の中には間違った理解でも実用上は困らない理論ってのがある原理原則から考える必要が出た時に時に理解し直せば良いんだよね
これ、物理の先生にはじめの方に言われて、詳しくは大学行って流体力学を学んでくださいって言われた記憶がある
その先生優秀だね
ストローぐらい細い筒だと水と筒の摩擦とかも関係してくるからまた変わってくるのかな。正直この動画では「深くなると水圧が高くなるのは水の量が多いから」という考えがなぜ間違いなのかがいまいち解らなかった。
圧力はそうなんだけど、必要なエネルギーは水の量で変わりますね例えば水に沈めた物体が柔らかく、圧縮可能な物体であるとしますその物体が水圧によって半分まで圧縮される時、ビーカー型の容器と煙突型の容器とでは水位の下がり方が違います（沈めた物体の半分の体積分だけ水位が下がるが、それは容器の形に依存しているので）逆に言えば容器の形によってはちょっと圧縮しただけで水位がガクッと下がる→圧力が一気に減るのですごく細い水柱を立てれば高圧が得られるかというと現実問題としてはそうはならないということに
なるほど、それには気づかんかった
大きな箱に長いストローみたいなものがついた形を想像してみて、それでも本当に水圧上がるのか？って感覚的に疑問が湧いたけどこれd納得した。
@@黒雷-t4q2chで「処刑だか拷問の器具思い付いた」みたいなスレの紹介で観た気がするな。それ。風呂の蓋に首の穴開けて頭だけ出し、もう一つの穴からとてつもなく長い試験管を建てたような形状で、試験管の上部以外密閉容器って設定だった。実際に作ったら隙間から逃げたり、容器の壁が外にちょっと膨らんだだけで水位がガクッと下がるから言うほど少量で加圧できる訳じゃなさそうだけど
少なくとも必要なのはエネルギーではないよね確かに体積の変化の影響を受けやすいのは間違いない
学生時代に習った構造力学と違う考え方で違和感を感じたけど、違和感の原因はそこかな？
どんなに細い煙突型だとしても、煙突を遮断すると水圧が変わってしまうのなんか不思議だ
逆の考え方で、そもそもどれだけ太い煙突でも水分子1個幅分の縦にある水分子の重さしかかからないって考えたほうがいいかと思います。
@@takahiro1886 細管があって途中で空気入ったり真空だったりする部分があったとき(もちろんパスカルの定理が適用出来ない)どういう力になるのかは興味あります
@@MikuHatsune-np4dj 縦に一列連なった水分子の重さが加算されて行って３６０度に力を及ぼすのが水圧なので、途中で途切れていたらそこで水深はリセットされますね。おそらく細菅の側面から受ける力を考慮されてるのかと思うのですが、その場合だと上にある水分子の重さと下にある水分子の垂直抗力以外に上向きの力があるのでそれを考慮すれば納得できると思います。極論水分子にかかる重力とその抗力以外を無視した場合、水分子１個が通る管があれば水圧は水深によって増えるイメージですね。
@@takahiro1886 真面目に考えると水の場合細管(細管じゃなくても)が地上で10.13m以上だったら？(蓋があったら？無かったら？)みたいなのも想定しないといけないかも
こう考えるとわかりやすいです。まず、水圧がかかったままで蓋をすると、その下は与圧容器になります。なので蓋の上の水を取り除いても全体的に上の水の分がかけていたのと同じだけの圧力がかかり続けているため、底での圧力は変わりません。しかし、その状態で蓋を開けると、与圧状態が解除されます。なので全体的に圧力が減って、本来の水圧に戻ります。
丁寧な説明で分かりやすい！
1:39反作用は必ず加えた力に逆方向に加わります。分散している見かけの力は作用の分散ではないでしょうか？
作用の分散って何ですか？調べたけど出て来ませんでした。
てことは、容器の底にぴったりくっつけられるような物を底まで沈めたら、浮力が働かないんだろうか？上と周囲からの力しか働かなくなるから、底に押し付けられるのかな？
とても分かりやすかったです。
「水圧は深くなるほど強く浮力が働く」これは誤解しやすい表現だと思います。水圧＝水深が深いほど強くなる浮力＝水深にはよらず、物体の厚みに比例して強くなるだと思うので、「水圧は深くなるほど強く、同時に浮力が働く」位かなと。
物体の(水中に沈んでいる部分の)体積
@@jessie2277 おぉ！確かに!サンクスです！
もうひとつ、重力が働く場合と働かない場合を分けて考えないと正しい理解ができませんね。容積変化の無い密閉容器の中は、重力が働く場合下に行くほど圧力が高く、重力が働かない場合は上も下も同じ圧力がかかる。動画の中でパスカルの原理を説明しているけど、それは重力を無視したモデルで、話がごっちゃになってる。この辺は小中学校の教師もほとんど理解していないんじゃないかな。
@@csuzuki9722圧力は一定という原則と重力による加重がごっちゃになりやすいですよね
いろいろ省略しないと複雑すぎるから仕方ないけど、省略された側の話をする時に難しくなりますね。混ぜるとさらに混乱するし。この動画もそもそも非圧縮性流体と断らないと大学ではボコられますが、正確さを期す度につまらない動画になる。
質問です。「流体に加えた力は全方位に伝わる｣とありますが、そうなら力は分散されてしまうのではないですか？(加えた力の大きさ=全方位に伝わった力の総和)だから上からの力と横に伝わる力の大きさ(矢印の長さ)は異なるのではないですか？
あまりうまく説明できないかもだけどまず、「加えた力の大きさ=全方位に伝わった力の総和」ではない。流体が静止しているとして運動方程式「加えた力のベクトル+重力+全方位から受ける力のベクトルの総和=0」と、パスカルの原理「加えた圧力=全方向に伝わる圧力」が成り立つ。イメージ的には力は分散して弱まりながら伝わるような気がするが実際はそうではなく、流体に圧力を加えるとその流体内では重力がなければどこでも同じ圧力がかかる(圧力に差があれば圧力が等しくなるように流体が移動できるため)。
自分もちゃんと理解してる訳ではないですがA→Bに力が加わった時、同時にA←Bと反作用の力が加わるため、総和は一定に保たれてるのかと間違ってたらすみません
@@_Fonce_摩擦や空気抵抗のようなものは生まれないのですか？
@@日本壊させない 流体が動いている場合はそういうのも考えなければならないけど、静止している流体に力を加える場合はないと考えて良いと思います
これが本当なら密閉した水の容器に極細の管をつけただけで大きな圧力が得られることになるよね？実際には単純な高さに帰結せず面積で割った分の圧力になるんじゃない?
ゼロから油圧ブレーキにたどり着いた男
なぜそう思うのか分からないってことは、俺はわかった気になってるんだろうな...
でんじろう先生が実験してますよ細い容器に上から力を加えると底が抜けるっていう
感覚的にはわかりにくいけど、密閉容器に着目したら分かりやすい。密閉とはつまりどんな内圧がかかろうと変形せずそれと同じ反作用を返すということ。蓋全体で水柱分の圧力を抑えなきゃいけない
この水を容器で支えてるんだから合計の水の質量を底面積で割ったら下方向の圧力になるんじゃって感じてしまいますね🤔水圧のかかる方向は全方向だから話が違うのか？？
勉強になりました！すっごくわかりやすいです！
とてもわかりやすかったです。ありがとうございます😊
①海の底に実験用の水圧計を置く②地面の上に水圧計が入るくらいの金属容器を置き、その上に同じ金属でできた細いストローをブッ刺して、ストローの長さ（容器の高さも込み）を海の底までの距離と同じにするそしてストローの先から水を流し入れて満たしたとする①と②で水圧系にかかる水圧は同じになるってこと？
煙突型の謎 -> 煙突部分でかけた水圧分のエネルギーで水鉄砲をうつ仕組みの模型を作るとわかりやすいかも。煙突が高いけど細い場合、煙突が太いけど低い場合、それぞれの挙動が比べられるはず。
たとえばこれって水で満たされた100*100*100mの立方体型タンクの上部に直径1cm長さ100mの管を垂直に立てて接続して水で満たした場合、タンクの底は深さ200m分の水圧がかかるという話…？
そういう話だよ。
これは容器と液体が圧力によって体積が変わらない(定容という)前提であることを強調すべきでは？仮に1m³の容器に1m³の液体が入ってたら、小さい針を容器に刺すだけでも液体は逃げ場所ないし縮まないから内圧を無限に上昇させられるよね。この針を押す力が細い水管になったと考えれば直感的理解がしやすいかも。
@@にーらう非常にわかりやすい。スッキリしました。
@@にーらう天才か？
無知でごめんなさい。広がる時力は小さくならないんですか。分散っていうか。
おもしろいし当然の疑問だなぁ。昔それちょっと思った。固体なら、面積広い場所を下にして置いた方がそっち面にかかる圧力は低くなるわけだし。水などの場合、ドア閉じた満員電車でみんなが同じ力であっちこっちに逃げ場を探して押し合い圧し合いしてる状況を考えたら良いかもしれない。乗客の水分子はみんな同じだから力は同じ、この状態で、例えばドアからさらに乗り込もうと人が入ってこようとする。すると、その圧力は素早く他の乗客にも伝わって、全員が同じように押し合い圧し合いするから、乗り込もうとする乗客がどれくらいの力で後ろから押されてたかが全部に伝わって同じ力で拮抗する。なので、面積ごとに見るとかかってる力は変わらない。圧力の単位や定義は「面積あたりの力がどれくらいかかっているか？」なので、これで圧力が伝える途中で分散しても、結局逃げ場がない限り同じになることがわかる。ちなみに、皆が同じように押し合い圧し合いして圧力が均等になるっていうのは、同じ液体の油でもこういうことになるから、これを活用した油圧ジャッキっていう発明品がある。これは、パワーショベルなど重機についている、筒に銀色の棒が出たり入ったりしてるあの部分のことで、狭い穴から頑張って1の力で油を押し込むと、筒の中の油がどれも1の力で逃げ場を探すようになる。すると、面積が例えば5ある太い筒のほうでは、油が5人で押し合い圧し合いしているので、そちらの銀色の棒が5の力で押し出されるので、すごい力を出せる。ただ、電車の前後の狭い壁より左右の広い壁を押し込んで広げてしまった方が広くしやすいように、ちょっと動くだけで5人分のスペースができて圧力がもとに戻ってしまうので、止まってしまう。そのため、細い穴から入れる油の人数も、筒のなかが1の力を保つようにと5人送り込まなければならない。これで、1の力で5人送り込んだのが、5の力で1人分の距離ずつ動いた形になる。そんなわけで、重機のアームはパワーはスゴいが割とのろい動きをしてるんである。
容器の下の方に穴を開けたときの水の勢いが掛かってる重さ分って言えば理解出来る？
及ばない理解を現実で強引にねじ伏せるなら油圧ブレーキ小さな力で大きなブレーキ力を得る仕組みが身の回りにある現実質問で言う力の分散の逃げ場所がない閉鎖された空間ってことなんだろう水は容器によって力が外にでない。空気に触れる上の層は大気圧で押され上に跳ねることもないから、エネルギーの逃げ場所がない
@ たぶんわかった！()追記 最近@が残る 何これ
すごく丁寧な説明のおかげで自分が理解できないことに諦めがついた
水は逃げ場を探すから、閉じ込めてもあっちこっちに押し合い圧し合いしてる。流れが止まってても同じ。これが圧力。で、横方向や下方向は、壁があって逃げられないで跳ね返ってくる力によって圧力が保たれるわけだけど、じゃあ上方向に逃げられないのかってなると、重力で押さえつけられることで逃げられない。そんなわけで、重力でかかってる力が強ければ強いほど、水圧は強くなる。それが上にある水の量によって圧力が高くなるということ。で、それだけじゃちょっと表現に抜けがあるから補足すると、重さでどんどん下に入ってこようとする水の逃げ道を、下の水だめのところでは左右方向でも上下方向でも探し回ってるから、そこに例えば人や計測器が入ると、直接自分より上に水がない場所でも高い水圧がかかるし、自分を囲んでいる全方向からほぼ同じ圧力がかかってるのがわかるわけ。そんなわけで、「自分の上の水の量」っていうより、「その場所の水面からの深さ」って言った方が、水圧がどれくらいかかるかについて正確な言い方だよね？ってのがこの動画の主旨。
極論細くて長いホースと密閉された容器を連結して、ホースを高いところから垂らして水を満たせば、容器の底はすごい水圧になるわけだ
深海魚を展示してる水族館でもそうしてるらしいね
これ昔科学鑑で読んで違和感あったから納得いく解説聞けてよかった
L字型容器の高さの部分をストローに替えてもこの原理は成り立ちますか?
昔センター過去問で解けなかった変形水槽の水圧問題の解き方がわかってスッキリしました！！
これ全方向に圧力がかかるなら動画内であるような縦横だけじゃなく斜めもあるはずだけどそこはどうなるんや?
あるよ。雑な図だから省略してるだけ。というか、この水分子状の何かってあんなにとどまってるじゃなくて常に動き回っているので、あんな風に静止して考えること自体正しい説明とは言えないのです。
深海にエアポケット的な空間があってそこに人がいた場合、その人は水に触れた瞬間その部位は潰れますか？（エアポケットの気圧とかは無視して下さい。）
3:04 容器の底面を押す力＝最下段の水分子の下方向の圧力の総和なので、上が狭い容器でも全体の重さは変わらない…？実は低くなっている部分の天井を上に押してるので軽くなる。
色々とよく分からないところがあるので教えてください😢2:00で右上起点にかかる力の発生源が何なのかに対する説明がなく、よく分かりませんでした。誰か教えてください。2:15あたりは思いっきり水の重さで説明されており、水圧は水の重さではないという動画主旨に反しているためよくわかりませんでした。4:40も結局一定面積上において水深と水量と水圧がそれぞれ比例関係にあるという説明に見受けられます。その場合水圧が高いのはやはり（一定面積の直上における）水量が多いから、ということになりますから、水量が多いと水圧が高いということになりませんか。また、動画にあるように水面上に上から不明の謎の力がかかるとして、直方体型はL字型や三角フラスコ型（ビーカー型とありましたがビーカーは直方体型ですから不適切ですよね）と比べて上面開放部面積が大きいためより多くの力が働きそうですが、それに対する反証、それでもなお水深により圧力が決まるのはどうしてかという説明、あるいは謎の上面からの力が面積に関係しない？ということ、のがよく分かりませんでした。
これは動画が説明不十分ですね。動画で言及されている「誤解」とは、タイトルにあるような「水の量が多いから」ではなく、「『物体の真上にある』水の量が多いから」です。水のありかが物体の真上でなくとも、結果として相応の力が伝わってくるならば高圧になる、という動画ですね。すなわち、そもそもタイトルがおかしいですから、理解に苦しむのも当然といえます。というわけで、2:00の右上起点の力は、水の塊(？)の重さそのものです。（現実には大気圧の方が遥かに大きそうですが、説明には影響ありません。気になるのであれば、これを水圧でなく気圧の話に読み替えれば概ね同じ結論になります。）水量が多いと水圧が高いというのも、仰る通り量の多さが面積あたりであるなら正解です。そうやって積み重なった面積あたりの水の重さが、たとえL字のような形でも最終的に伝播し、物体に到達します。あくまで面積あたりであるため、その縦を担う容器を極細の管のような形にして、「装置全体で」含まれる水の量が極少になったとしても、（圧縮や表面張力等の影響を考慮しなければ）全く同じ水圧になりますから、「量とは関係ない」という説明もできるわけです。（逆に言うと、そのような誤差レベルの違いはあると思われます。「水の量が多いから」が理由ではないにせよ、「少ないと水圧は若干小さくなる」は真かもしれません。）一方、上面開放部がいくら広くとも、面積あたりの重さはやはり（現実的に観測できる範囲では）同じです。四方八方、横方向に隣り合った水(？)からは押されるようになりますが、こちらも同じ力で押し返しており、釣り合います。同じ高さの全ての水が同じように押されていますから、全ての地点で釣り合い静止しているとみなせます。そうなると、唯一のイレギュラーは「水自身にかかる重力」という外部からの力です。面積がいくら広くとも、自身にかかる重力は同じですから、結局影響はない、という結論になります。ちなみに、動画中ではパスカルの原理に言及されていますが、パスカルの原理は本来「密閉容器」での原理です。「密閉容器に」外部から力を加えた時、中の流体には全ての点で均等な圧力がかかります。これがパスカルの原理です。一方、動画の容器は恐らく上部が開放されていそうですが、重力によって代わりに上の水そのものが蓋として振る舞っている、と考えてください。（一番上の水は忘れてください。たぶん大気圧で保たれています。真空中だったら沸騰しますし。）
圧力って、単位面積当たりに掛かる力じゃなかったっけ？
プールくらいの大きさの水槽にストローくらい小さな管を10000メートル伸ばして、密閉したら水圧マリアナ海溝になるの？マジで直感に反しすぎてる
ですね。 なんか納得がいかん😅スカイツリーの下でドイツ軍のUボートを6面 頑丈な金属で囲い水を満タンに入れる。そしてスカイツリーの最上部ではなく 半分の高さで十分なんで 髪の毛くらいのストローに水を入れ 六面体の上部に刺す。深海300mと同じ圧力になるから、潜水艦の圧壊深度を超えるため 圧縮され爆発する💥300mのストローでも よくてバケツ一杯🪣くらいの水しか入らん。バケツ一杯の水でコレだけの力が発生するなら、原発なんかいらんし、世界中のエネルギー不足は解消すると思うのだが…😂
目からウロコです。ありがとうございました！いままで全く理解していませんでしたー
お役に立てて良かったです！ありがとうございます！
もし形状で圧力が変わるとなれば海底にかかる圧力はものすごい乱高下することになりそう
気圧はどう考えたらいいですか？
すごい関係ないコメントなんだけど、1:59の右図で円同士の接点が消える錯覚起こしてる人、僕以外にいませんか？
割とざっくりなのに全て言い切りました感出してるのは謎だ
高校で物理の先生から、水圧は押しのける水の体積が受ける力を教わった。
「文系には理解できない拷問」の意味が分かりました。ありがとうございます
わからない話を聞くのは拷問だよね。頑張るよ。
「文系には理解できない拷問」という古い掲示板まとめネタがあって、それを受けてこの動画を作られたのかなと思ってましたけど、関係なかったんでしょうか
@@ざっくり科学ちゃんねる「文系には理解できない拷問」は4:10の中央の図の水平部に人が頭だけ出して入っており、容器に水を注いでいる図のことです(煙突部の長さが1kmって書いてたかな)
あれみたいに1kmの管が人体の断面積ほど無い場合はそのまま水深1kmの水圧がかかるわけじゃない。この動画の図で言うと、2,3番目のものは奥行きがぴったりなら箱上の断面積の量の水が乗ってない部分があるから水圧は同じじゃない。
@@まけんグミ-w3t断面積は関係ない。よって1km相当の水圧がかかる
勉強になった！
つまり水面を押すには水面全部を押さないといけないということか
一つ疑問に思ったんですが、L字のビーカーを傾けた場合はどうなるんでしょう？例えば、L字のビーカーを30°に傾けて、圧力を掛ける対象の重りが、入り口と反対側のL字の先にあった場合、入り口からの水位で考えると、重りの位置は入り口より下の位置なので、水圧はそれなりにかかることになります。でも、先ほどの説明により、上に有る水の粒の量で考えると、水圧はほぼゼロになります。なので単純に水の粒の量と深さだけでははく、別の要素が有るのではないかと考えました。そこで以下のようなことが起こるのではないかと考えました。この場合、水の粒の量で考えると、左右の水の量に差が有って、入り口の方の水の量が、重りの有る方の水の量より多いので、重りの有る側に下に有る水の粒からの上への圧力が加わって、最終的に重りには入り口からの深さ分の水圧がかかるのではないかと。この考え方は合ってますか？それと、もしこの考え方が正しいとすると、パスカルの原理もこれで説明が着くのではないかと思いました。
面白かったスキューバーダイビングをしていたので🐸なるほどと思いみてましたありがとうございます。
ありがとうございます！
三角フラスコを通常の向きで置いても逆さにひっくり返しても、一番底の水圧は同じになるのですか？フラスコの底面を広げていくほど圧が変わりそうなイメージがあります。
中学の時に先生にこの質問をして困らせた覚えがある。しかし本当にこの変な説明のおかげで大気圧の所は理解出来ず悩んだ。
わかりやすい
なるほど、理解できた！
水圧って気圧と違って日常的に感じないから時々わかんなくなったりするので、こういう動画はありがたい
変形型の形状が曖昧ですが、フラスコの筒部分がストローくらいの太さで長さ7kmあって下部に深海6500入るくらいのスペースがあれば潰せるほどの圧力になるのでしょうか？
7kmのストローの体積を計算してみてください。 その体積分凹むとストローの中の水は無くなります
この動画に説明は間違っています。例えば1kmの高さのすごく細いストローをプールに挿して水を満たしたとして、プールの水圧が100気圧なるか？という事を考えると体感でわかりやすいかもしれません。この動画は作り直さないと誤解が広まってしまうと思います。
コップに挿したストローですら水は満たせないのでは無いでしょうか？
@たいちょー-z1q 仰る通りですね…訂正致します。表面を溶接したプールにストローをさすことにしましょう。或いは同様の形の頑丈なビーカーでもいいですねご指摘ありがとうございます！
その例えだとプールから1km分ストローで吸い上げるのにどれだけ大変かで伝わりそう
上からの赤矢印がそのまま伝わるのは、重力だからですか？
この説明だと円筒型容器とフラスコ型容器の底面に加わる力（=重さ）が同じってことになりませんか？
フラスコ底面の内面(圧力)と外面(重さ)で分けて考えるといいです。圧力は内側に働く力です。タイヤの空気圧を上げても重量は変わらないことをイメージするとわかりやすいと思います。
動画からは立ててある容器を横から見ているように想像してしまうけど、横に倒してある容器を上から見ていて、横に空いた穴から力を加えてると考えてみたらどうでしょうか。場所(水深)によって水の重さが積み重なって…と惑わされなくなって、液体での力の伝わり方だけを考えることができると思います。
大気圧も同じ考え方で合ってますか？
合ってます!
ん？って事は重さは重力によって変わってくるからどっか違う惑星の水深10メートルと地球の水深10メートルでは水圧が違うってことか
これだけの説明だと納得しかねる。○を並べたモデルで言うと、横幅の広い方が各列から伝わる力が足し合わされて大きくなりそうに思える。
重力エネルギーを利用する水力発電は落とす水の量が重要です。高度差は位置エネルギーでどうしようもないが、その高度差のエネルギーをいかに長時間維持できる事が出来るかで総発電量がきまる。一瞬で終わってしまうような水量では発電は出来ない。
2:18の図では右斜め上の1粒が下の粒に圧力をかけて、その粒が横に圧力をかけて、上から2段目の粒に全て圧力が掛かってる状態になってるけども、右斜め上の粒の隣にある粒も下に圧力をかけてるんだから、その粒の圧力を上から2段目の全ての粒が受けるのでは？上の段の粒の数だけ2段目の粒は圧力を受けるのでは？
内径0.02～0.08mmで高さ100ｍの円柱状容器に入った水の圧力に関して、ここ数ヶ間、思考実験的にいろいろ考察しているところです。容器は上下とも封鎖され、周囲は容器が折れ曲がらないよう弾力性ある物質でしっかり保持されているものとします。この場合でも、理論的には容器の底面にかかる圧はやはり10気圧となるでしょうか？（極細の細管は針葉樹の導管をイメージ）。ただし、容器への水の入れ方は、機械的に圧をかけた極細のシリンジで両端を開いた100ｍの容器の下から慎重に入れて一杯になったところで両端を封鎖すると仮定します。その後に上下の封を解除し根とつなぐと根が吸い上げた水は樹木の上からの圧に抗しきれず押し戻されるのではないでしょうか？皆様方のお知恵を拝借できれば幸いです。
水のなかに物体を入れたときその物体の下に水が入らないように容器の下面に物体を押し付けたら浮力って発生するのかな？
物体と容器の下面がピッタリくっついていて隙間に水が入らないなら浮力は発生しないよ吸盤が例としてわかりやすいかも
でもまぁ、上にある水が多いから水圧が高いってのは、横座標を無視すれば結局成り立ってるよなぁ。
流体において、全方位に同じ大きさの反作用が発生すると、エネルギー保存が成り立たなくなりそうなんだけども反作用とエネルギーって違うものなのかな
反作用は力なので単位はN。エネルギーの単位はNm（力×移動距離）やね
力とエネルギーって互いに変換できないのだろうか少しの力で無限のエネルギーを生み出せそうな希望を感じるのだが
力をかけただけだとエネルギーの流入はなくて、力がかかった状態で"物が動いたとき"初めて仕事が発生してエネルギーになるよって、静止した流体での力のつり合いを考えてる範囲だとエネルギーの話はまったく出てこない流体を動かしたり変形させたりすればエネルギーの流入が生じるけど、そのときエネルギー保存が破れることももちろんない
上にある水の量~の説明は水圧の大きさの解釈であって、水圧の説明じゃないからね。とはいえ流体分子の概念が無いと教えるのは難しいから、色々な説明があっていいね。
文系なのでよく分かんないんですけど、1方向から加わった力が同じ大きさで全方位に伝わってたらエネルギー？増えてないですか？？
水の分子は熱運動などにより横に揺れたりするため、上からの水圧が下にそのまま伝わることもあれば、横に逸（そ）れることもあり、結果的には分散されます。言い換えれば、同じ力が《同時に》全方位に働くわけではなく、あくまでも外力と同じ方向、そしてその反対方向に生じます。
@@VVayVVard 助かります。ありがとうございました！
エネルギーは力x距離 圧力は同じでも距離は減るのでエネルギー増えてないです
文系は、１つ目の「パスカルの原理」で水温計が振り切れそうになる🥵でも、3:56のとこは「なるほど」ってなった😅
プールで水深1メートルの時の圧力と、直径が1ミリメートルで長さ1メートルのストローが刺さったフラスコのような形状の時に同じ圧力が掛かると言う事なんですよね?いまいち直感に反しているように感じます。例えばそのストローの直径を細くして行き例えば1滴（1グラム）で1メートルを満たす径まで絞った場合、表面張力とかは一旦無視した場合でも同じ水深1メートルの圧力となるのでしょうか??
底の方の1m四方だけが広がっていて上の部分が5㎜程度の筒状だった場合、底に体育座りさせた人間を入れたら約10気圧がかかるってことでしょうか？ さらに言えば、筒と底の部分の付け根を閉じたり開いたりできるようにした場合、2リットル程度の水で10気圧をかけたり戻したりできるという理屈？
これ間違ってるんじゃ…水じゃなく、凄く小さい発泡スチロールのつぶつぶを使って流動体として考えると感覚的にもわかるかと
ペットボトルと同じ長さのストロー用意して側面に穴を開けた時の水の飛距離とペットボトルに穴を開けた時の水の飛距離が同じになるってこと？公式から言えばそうなのかもしれないけど直感に反してる感
その説明だと底に沈めた物体の場合、底に接してる部分の水圧は無いってことになるし、浮力も無いってことになる。
そうだよ だから風呂の栓は抜く前が重たくなる
流体ではなく粉粒体の場合、深さによらず圧力は一定と聞いた記憶があります。解説していただけるとありがたいです。
縦にめちゃくちゃ長いストローみたいなほっそい管でもその下に人がいたら水圧で潰れちゃうの？
潰れる
@@kino785 すごい。。
潰れるけれど、少し潰れて体積が減ればほっそい管の水の水位はすぐに下がるからペシャンコにはならない
同じこと思ってました。水とストローの接触面が大きいと摩擦とか表面張力的なものが、、ないかー
当然潰れるよただ、仮にストローを半径を0.3cmの円柱として100kgの荷重をかけようとすると、およそ3,500mの高さが必要。100kgなんていうのは甲子園球児がスクワットで扱える重量なんだけど、その程度の重さでも富士山と同程度の高度が必要になる。何kgの荷重で人間がペチャンコになるかは分からないけど、少なくとも富士山の5倍以上の高度は必要になるんじゃないかな。(人が潰れて水位が下がるのはそれと比べて微々たるものな気がします)
全方位に伝わるて事は壁殴りに比べてめっちゃ分散されて弱い力になる筈だよなぁ・・ なんで横向きの力も下向きの力と同等に増幅されてってくのか・・
質問です。深海魚はなぜ深海にずっと留まれるのですか？水深が深くなると水圧が高くなって浮力も強くなるんですよね？でも深海にずっと留まっていられる。それはなぜですか？
浮力は水深に関わらず一定です(上下での圧力差は一緒、物体の体積×液体の密度×重力)
簡単に言うと、人間は空気より重い(密度が高い)から空気の底に沈んでます。深海になっても、そんなに液体は潰れないので、海水の重さはあんまり変わりません。その海水とあまり重さ(密度)が変わらない魚なので深海だろうが浅い海だろうがそこに泳いでいられます。ただし、圧力や温度で色々と問題が出るので、住んでいる場所がそれぞれ分かれています。そして、重さの割に押し退けた水の量が増えるように体内の浮き袋を調整すると上により速く安定して移動できますし、人間も頑張って重さの割にたくさんの空気を押し退けられるようにすれば、気球や飛行船のように空気に浮かべます。空気を押し退けるのに真空を使おうとすると容器で重くなってしまうので、空気より軽い気体で押し退けるってことになるし、空気は潰しやすいぶん、高さによって密度が変わるので、どこまでも空気がなくなるまで浮かんでいけるわけではないですが…。
@@アル-j8v あ～！そういえばアルキメデスの原理っていうのがありましたね！あれ？じゃあこの動画の6:00頃のまとめにある「水圧は深くなるほど強く浮力が働く」というのは誤りですね！やられた～😫
@@Kei-IWA_Siliconated ありがとうございます。アルキメデスの原理というものを失念しておりました。失礼いたしました。
@@syu105水深が深いほど強く浮力が働くというのは誤りではなく、強く働いた分上からの水圧も強くなり結果的にはその差は変わらないということですね
力と圧力の違いを明確に説明した方たよいです。
とりあえず、この水圧という概念は本当はめちゃくちゃに難しい。実は私も物理を教える立場なのですが、恥ずかしながら水圧はごまかしごまかしでここまできています。この動画における水をボールとみなした時の話ですが…例えば2:47とかの上向の力（緑の矢印）でパスカルの原理を考えてしまったら、二段目のボールたちにかかる力は青の矢印じゃなくて緑の矢印になってしまうから、何かおかしくなってしまうようにみえる。重力場の元では、無限小体積の物体にしかパスカルの原理は適用できないということなのでしょうかねぇ。多分、高校で（特に文系に）しっかり理解させることは難しい。ホイヘンスの原理などと同じです😢
追記すると、多分上下方向の力に対してパスカルの原理を考えるのは良くないのだと思います。パスカルの原理はあくまでも重力（外力）の影響があると、使えない。なので本当にパスカルの原理から理解するならば、1.パスカルの原理2.水の重さによる水圧（容器は直方体）3.パスカルの原理によれば等ポテンシャル面上で議論が成立するから、仮に容器が複雑になったとしてもかかる水圧は高さのみによっているということになるでしょう。とはいえ、3の議論が抜けているだけで現状の教え方も間違っているというわけではないから、なんとも言い難いですね。
ひとつ気をつけなきゃいけないのは、初学の段階では大まかな理解で十分で、その上である程度理解が進んだ段階でこの動画みたいに実情はって話に拡張するのがよい。だから間違っても学校の先生とかに「その説明は間違っている」みたいなことを言っちゃいけない。
逆L字のやつ、縦の所の太さが1mmでも左のと同じ水圧かかる？
子供に見せたくなる動画ですねぇ。
逆三角形容器（フラスコを逆さに下かんじ）だと水圧が増えそうな気もしたけど、違うんですね。
山の斜面を利用して、山頂までの細い管と、山頂に水位変化対策の少量の池があれば、絶対に水漏れしない麓の水槽で深海魚が……???
静的・動的かによって結果がかなり変わるんだよなぁ
パスカル理論だけだとそうなんだけど実際には容器内の水の量に合わせて下方の水が圧縮されるから変わってくる
水はほぼ非圧縮性流体ですよ
@@tt-qc5rd 水は空気に比べたら圧縮率は低いですが、圧縮されます大体20気圧で0.1％圧縮され、20気圧は海でいうと200ｍほどですちなみにマリアナ海溝ですと1000気圧くらいで、結構圧縮されますが、そんなところでも生物いるの不思議ですよね
つよつよだね！@@レンチンたまご
1Lペットボトルの形状を細長くしていったらペットボトルの底にかかる圧力がとんでもないことになるって考えると面白いな。圧力の式からしてそうなんだけど、改めてすごいな
動画からは立ててある容器を横から見ていると思い込んで、上層水の水の重さが累積されて下層にかかると考えるから、おかしくなるんです。横に倒してある容器を上から見ていて、横に空いた穴から力を加えてると考えれば、場所(水深)によって水の重さが積み重なって…ということを考えなくて良くなって、液体での力の伝わり方だけを考えることができると思います。
コメントの意見が分かれてて動画内容が合ってるのか間違ってるのか分からない…
水面からの深さ=物体の上に縦に積まれた水分子がいくつあるかってことか
勉強になりました
うれしいです！ありがとうございます！
「水の量が多いから」という解釈も間違いではありません。判りやすい例を挙げると、深海の水を瓶に入れてそのまま地上へ持ち帰れば、容器が破裂しない限り、この水は高水圧を維持します。理由はその高密度にあります。水分子は、僅かに圧縮しただけでも静電相互作用に因る斥力が著しく上昇し、この斥力が水圧として測定されます。言い換えると、「深さ」と「重力」の組み合わせが水を圧縮し、水圧を生み出す、という感じです。
500mのホースを真っ直ぐ下に伸ばして水を入れたら下端には水深500mと同じ圧力がかかるってこと………？イメージできないというか直感に反するような気がして不思議だ……
この理屈は静的な状態が基本となるので、「水の粒が移動しない」という補足が必要な気もします。出口があると考え方が少し変わってくるんですよね。今回の理屈をそのまま取り入れてしまうと噴水の理屈とか理解できなくなりそうな…
水の粒ってのを水分子というなら移動しないというのはウソですからね。それは言えないと思います。水分子は常に熱によって移動しててその移動する分子の衝突が圧力である、という説明もあるんです。分子運動論といいますが。こちら（分子運動論）のほうが正解に近い説明になります。
今の今まで良く理解していなかったー ありがとうございます。勉強になりました。
良かったです！ありがとうございます！
なるほど分からん。
水圧で水位を検知できるセンサーと一緒ってことですか？
三つの容器の底の面積が同じで、底の全面が体重計のようになっている装置で実験すると上にある水の総量が違うのに三つの体重計が同じ数字を出すんですか？
自分でしばらく考えたらわかったんで自己レスですけど、三つの体重計は同じ数字を出す、で合ってますね。 上の方が狭まっている容器だと、容器の壁の、水の上に屋根のように被さる部分があるわけですけど、その屋根が水圧の作用反作用で水を下向きに押しますね。（まあ全方位に押すわけですけど） で、その屋根が水を下向きに押す力は、そこに屋根がなくて水面まで水だった場合の水圧（そこより上にある水の重み）とちょうど同じですね。 なのでそこが屋根でも上まで普通に水でもなんの違いもなくて、そこより深い部分の水圧は同じことになると。 でもこう考えるなら、「深くなると水圧が高くなるのは水の量が多いから」という説明は特に間違ってはいない気がします。 「深くなると水圧が高くなるのは水の量が多いから。容器が変わった形をしている場合には水の屋根となる部分がそれより上の水の代理として働く」とするのが自分は飲み込みやすいです。
圧力と重量は違う
曲がり角まで力が増えた後に横方向に力が伝わることの説明を詳しくしてもらわないと、容器の形によって水圧が変わらない説明にならないです。
建物入って屋根あっても同じ気圧ってわけね
L字型の縦が細くても「水が入れば」そうなるのはイメージできたんですが、上から圧をかけずにその量の水を入れるってできるのかな？毛細管現象みたいに下から上がる力とかでけっきょく普通に入れてもその量入らないみたいなこと起きたりしそう
4:42の真ん中の水槽で左端を突き上げてアルファベットのJみたいな形にしたら高さが左右で違うので底の水圧はどうなりますか？
水面の高さに依存するはず
@@MaronBard2 水面というのはJの右側の頂上でしょうか画像のように水槽の入口はJの右側だけで、右側の方に水をいっぱいに入れたとします右側の方が高くて水圧が強いから左側に蓋をしなかったら直観的には噴水のように下から噴き出してくるように思いますJ型だと水の頂上が左右2つあるので高さが違うから底にある水はどっちの水圧の影響を受けるのかと思いましたしかも下から押し上げる力もあるということで（これは水圧なのか浮力なのか？）どう考えればいいのだろうと思いました
@@nazratt 直感の通りで､蓋が無ければ水が溢れて左右同じ水位になり水圧もその水位に応じた大きさになります蓋が有るならば水面のある側の水位に応じた水圧がかかります蓋が左右の水位差分の水圧を押し返していると考えればいいと思います
@@MaronBard2 水圧と高さについては理解しました。水が上に押し出されようとしているからといって「水圧と逆の上向きの力も働く」などと考えたのもおかしい話ということですよね
まぁ、この水頭のケースでは質量や荷重や重力の概念がないと圧力の概念も生じないのは確かですけどね。
「ただし上方向にある水の重さは平行に移動させても同じように扱える」って一文加えるだけで正しい理解になりそう
垂直もですね
水を垂直に移動させたら重さ増えないですか？水深が増えてるから
どういうことですか？その「ただし〜」ってのはいつ言うのですか？
@@amenboakainaaiueo
最初の間違った理解の部分ですね。
「物体の上にある水の量が多いから水圧が高い。”ただし、上方向にある水の重さは水面と平行（水平）に移動させても同じように扱える。”」
よくわからない。誰が何を扱うの？
わかったつもりで、微妙にわからないことも増えていきますね。
こうやって、止まっていた好奇心が動き出すだけでも楽しいです。
分かったつもりになって満足する人もいる中、引っかかる部分をスルーせず探究しようとする姿勢は素晴らしいと思います！
この合成音声使ってガバ翻訳じゃないのめっちゃ新鮮
ちゃんと科学を理解しているのももはや斬新
3人の山ちゃんはそれぞれ異なった同じ深さの海底洞窟に落ちました。水圧は同じなのでしょうか。
コレが解説
最も完璧です
えー新鮮なの！？
ガバガバ翻訳の方が、機械音声の解説系チャンネルの中で新参じゃない？
@@兵衛しのん山ちゃん増えたｗ
この動画、すごい分かったんだけど、同時に、わかった気になって理解できてない感じもすごい分かってしまった。
理解できるのに腑に落ちない感じがある。
たぶん水分子の熱運動を無視してるからですね。だからこの説明も正しくないごまかしの説明です。
でもまぁ中学理科だとパスカルの原理や作用・反作用の法則より先に大気圧（圧力）を習うから、上に乗っかってる理論は概念形成のためには仕方のない説明だよなぁ。
高校物理や高校化学でも、大気圧はあまり深く取り扱わないしね。
密閉容器の問題が99%。
てか、そもそもこの動画自体高校範囲すら超えてるよね。
世の中には間違った理解でも実用上は困らない理論ってのがある
原理原則から考える必要が出た時に時に理解し直せば良いんだよね
これ、物理の先生にはじめの方に言われて、詳しくは大学行って流体力学を学んでくださいって言われた記憶がある
その先生優秀だね
ストローぐらい細い筒だと水と筒の摩擦とかも関係してくるからまた変わってくるのかな。
正直この動画では「深くなると水圧が高くなるのは水の量が多いから」という考えがなぜ間違いなのかがいまいち解らなかった。
圧力はそうなんだけど、必要なエネルギーは水の量で変わりますね
例えば水に沈めた物体が柔らかく、圧縮可能な物体であるとします
その物体が水圧によって半分まで圧縮される時、ビーカー型の容器と煙突型の容器とでは水位の下がり方が違います（沈めた物体の半分の体積分だけ水位が下がるが、それは容器の形に依存しているので）
逆に言えば容器の形によってはちょっと圧縮しただけで水位がガクッと下がる→圧力が一気に減るのですごく細い水柱を立てれば高圧が得られるかというと現実問題としてはそうはならないということに
なるほど、それには気づかんかった
大きな箱に長いストローみたいなものがついた形を想像してみて、それでも本当に水圧上がるのか？って感覚的に疑問が湧いたけどこれd納得した。
@@黒雷-t4q
2chで「処刑だか拷問の器具思い付いた」みたいなスレの紹介で観た気がするな。それ。
風呂の蓋に首の穴開けて頭だけ出し、もう一つの穴からとてつもなく長い試験管を建てたような形状で、試験管の上部以外密閉容器って設定だった。
実際に作ったら隙間から逃げたり、容器の壁が外にちょっと膨らんだだけで水位がガクッと下がるから言うほど少量で加圧できる訳じゃなさそうだけど
少なくとも必要なのはエネルギーではないよね
確かに体積の変化の影響を受けやすいのは間違いない
学生時代に習った構造力学と違う考え方で違和感を感じたけど、違和感の原因はそこかな？
どんなに細い煙突型だとしても、煙突を遮断すると水圧が変わってしまうのなんか不思議だ
逆の考え方で、そもそもどれだけ太い煙突でも水分子1個幅分の縦にある水分子の重さしかかからないって考えたほうがいいかと思います。
@@takahiro1886 細管があって途中で空気入ったり真空だったりする部分があったとき(もちろんパスカルの定理が適用出来ない)どういう力になるのかは興味あります
@@MikuHatsune-np4dj 縦に一列連なった水分子の重さが加算されて行って３６０度に力を及ぼすのが水圧なので、途中で途切れていたらそこで水深はリセットされますね。おそらく細菅の側面から受ける力を考慮されてるのかと思うのですが、その場合だと上にある水分子の重さと下にある水分子の垂直抗力以外に上向きの力があるのでそれを考慮すれば納得できると思います。極論水分子にかかる重力とその抗力以外を無視した場合、水分子１個が通る管があれば水圧は水深によって増えるイメージですね。
@@takahiro1886 真面目に考えると水の場合細管(細管じゃなくても)が地上で10.13m以上だったら？(蓋があったら？無かったら？)みたいなのも想定しないといけないかも
こう考えるとわかりやすいです。
まず、水圧がかかったままで蓋をすると、その下は与圧容器になります。なので蓋の上の水を取り除いても全体的に上の水の分がかけていたのと同じだけの圧力がかかり続けているため、底での圧力は変わりません。
しかし、その状態で蓋を開けると、与圧状態が解除されます。なので全体的に圧力が減って、本来の水圧に戻ります。
丁寧な説明で分かりやすい！
1:39反作用は必ず加えた力に逆方向に加わります。分散している見かけの力は作用の分散ではないでしょうか？
作用の分散って何ですか？調べたけど出て来ませんでした。
てことは、容器の底にぴったりくっつけられるような物を底まで沈めたら、浮力が働かないんだろうか？
上と周囲からの力しか働かなくなるから、底に押し付けられるのかな？
とても分かりやすかったです。
「水圧は深くなるほど強く浮力が働く」
これは誤解しやすい表現だと思います。
水圧＝水深が深いほど強くなる
浮力＝水深にはよらず、物体の厚みに比例して強くなる
だと思うので、「水圧は深くなるほど強く、同時に浮力が働く」位かなと。
物体の(水中に沈んでいる部分の)体積
@@jessie2277
おぉ！確かに!サンクスです！
もうひとつ、
重力が働く場合と働かない場合を分けて考えないと正しい理解ができませんね。
容積変化の無い密閉容器の中は、重力が働く場合下に行くほど圧力が高く、重力が働かない場合は上も下も同じ圧力がかかる。
動画の中でパスカルの原理を説明しているけど、それは重力を無視したモデルで、話がごっちゃになってる。
この辺は小中学校の教師もほとんど理解していないんじゃないかな。
@@csuzuki9722
圧力は一定という原則と重力による加重がごっちゃになりやすいですよね
いろいろ省略しないと複雑すぎるから仕方ないけど、省略された側の話をする時に難しくなりますね。
混ぜるとさらに混乱するし。
この動画もそもそも非圧縮性流体と断らないと大学ではボコられますが、正確さを期す度につまらない動画になる。
質問です。
「流体に加えた力は全方位に伝わる｣とありますが、そうなら力は分散されてしまうのではないですか？(加えた力の大きさ=全方位に伝わった力の総和)
だから上からの力と横に伝わる力の大きさ(矢印の長さ)は異なるのではないですか？
あまりうまく説明できないかもだけどまず、「加えた力の大きさ=全方位に伝わった力の総和」ではない。流体が静止しているとして運動方程式「加えた力のベクトル+重力+全方位から受ける力のベクトルの総和=0」と、パスカルの原理「加えた圧力=全方向に伝わる圧力」が成り立つ。イメージ的には力は分散して弱まりながら伝わるような気がするが実際はそうではなく、流体に圧力を加えるとその流体内では重力がなければどこでも同じ圧力がかかる(圧力に差があれば圧力が等しくなるように流体が移動できるため)。
自分もちゃんと理解してる訳ではないですが
A→Bに力が加わった時、同時に
A←Bと反作用の力が加わるため、総和は一定に保たれてるのかと
間違ってたらすみません
@@_Fonce_摩擦や空気抵抗のようなものは生まれないのですか？
@@日本壊させない 流体が動いている場合はそういうのも考えなければならないけど、静止している流体に力を加える場合はないと考えて良いと思います
これが本当なら密閉した水の容器に極細の管をつけただけで大きな圧力が得られることになるよね？
実際には単純な高さに帰結せず面積で割った分の圧力になるんじゃない?
ゼロから油圧ブレーキにたどり着いた男
なぜそう思うのか分からないってことは、俺はわかった気になってるんだろうな...
でんじろう先生が実験してますよ
細い容器に上から力を加えると底が抜けるっていう
感覚的にはわかりにくいけど、密閉容器に着目したら分かりやすい。
密閉とはつまりどんな内圧がかかろうと変形せずそれと同じ反作用を返すということ。
蓋全体で水柱分の圧力を抑えなきゃいけない
この水を容器で支えてるんだから合計の水の質量を底面積で割ったら下方向の圧力になるんじゃって感じてしまいますね🤔
水圧のかかる方向は全方向だから話が違うのか？？
勉強になりました！
すっごくわかりやすいです！
とてもわかりやすかったです。ありがとうございます😊
①海の底に実験用の水圧計を置く
②地面の上に水圧計が入るくらいの金属容器を置き、
その上に同じ金属でできた細いストローをブッ刺して、ストローの長さ（容器の高さも込み）を海の底までの距離と同じにする
そしてストローの先から水を流し入れて満たしたとする
①と②で水圧系にかかる水圧は同じになるってこと？
煙突型の謎 -> 煙突部分でかけた水圧分のエネルギーで水鉄砲をうつ仕組みの模型を作るとわかりやすいかも。煙突が高いけど細い場合、煙突が太いけど低い場合、それぞれの挙動が比べられるはず。
たとえばこれって水で満たされた100*100*100mの立方体型タンクの上部に直径1cm長さ100mの管を垂直に立てて接続して水で満たした場合、タンクの底は深さ200m分の水圧がかかるという話…？
そういう話だよ。
これは容器と液体が圧力によって体積が変わらない(定容という)前提であることを強調すべきでは？
仮に1m³の容器に1m³の液体が入ってたら、小さい針を容器に刺すだけでも液体は逃げ場所ないし縮まないから内圧を無限に上昇させられるよね。
この針を押す力が細い水管になったと考えれば直感的理解がしやすいかも。
@@にーらう
非常にわかりやすい。
スッキリしました。
@@にーらう天才か？
無知でごめんなさい。広がる時力は小さくならないんですか。分散っていうか。
おもしろいし当然の疑問だなぁ。昔それちょっと思った。
固体なら、面積広い場所を下にして置いた方がそっち面にかかる圧力は低くなるわけだし。
水などの場合、ドア閉じた満員電車でみんなが同じ力であっちこっちに逃げ場を探して押し合い圧し合いしてる状況を考えたら良いかもしれない。
乗客の水分子はみんな同じだから力は同じ、この状態で、例えばドアからさらに乗り込もうと人が入ってこようとする。
すると、その圧力は素早く他の乗客にも伝わって、全員が同じように押し合い圧し合いするから、乗り込もうとする乗客がどれくらいの力で後ろから押されてたかが全部に伝わって同じ力で拮抗する。
なので、面積ごとに見るとかかってる力は変わらない。
圧力の単位や定義は「面積あたりの力がどれくらいかかっているか？」なので、これで圧力が伝える途中で分散しても、結局逃げ場がない限り同じになることがわかる。
ちなみに、皆が同じように押し合い圧し合いして圧力が均等になるっていうのは、同じ液体の油でもこういうことになるから、これを活用した油圧ジャッキっていう発明品がある。
これは、パワーショベルなど重機についている、筒に銀色の棒が出たり入ったりしてるあの部分のことで、狭い穴から頑張って1の力で油を押し込むと、筒の中の油がどれも1の力で逃げ場を探すようになる。
すると、面積が例えば5ある太い筒のほうでは、油が5人で押し合い圧し合いしているので、そちらの銀色の棒が5の力で押し出されるので、すごい力を出せる。
ただ、電車の前後の狭い壁より左右の広い壁を押し込んで広げてしまった方が広くしやすいように、
ちょっと動くだけで5人分のスペースができて圧力がもとに戻ってしまうので、止まってしまう。
そのため、細い穴から入れる油の人数も、筒のなかが1の力を保つようにと5人送り込まなければならない。
これで、1の力で5人送り込んだのが、5の力で1人分の距離ずつ動いた形になる。
そんなわけで、重機のアームはパワーはスゴいが割とのろい動きをしてるんである。
容器の下の方に穴を開けたときの水の勢いが掛かってる重さ分って言えば理解出来る？
及ばない理解を現実で強引にねじ伏せるなら
油圧ブレーキ小さな力で大きなブレーキ力を得る仕組みが身の回りにある現実
質問で言う力の分散の逃げ場所がない閉鎖された空間ってことなんだろう
水は容器によって力が外にでない。
空気に触れる上の層は大気圧で押され上に跳ねることもないから、エネルギーの逃げ場所がない
@ たぶんわかった！()
追記 最近@が残る 何これ
すごく丁寧な説明のおかげで自分が理解できないことに諦めがついた
水は逃げ場を探すから、閉じ込めてもあっちこっちに押し合い圧し合いしてる。
流れが止まってても同じ。
これが圧力。
で、横方向や下方向は、壁があって逃げられないで跳ね返ってくる力によって圧力が保たれるわけだけど、
じゃあ上方向に逃げられないのかってなると、重力で押さえつけられることで逃げられない。
そんなわけで、重力でかかってる力が強ければ強いほど、水圧は強くなる。
それが上にある水の量によって圧力が高くなるということ。
で、それだけじゃちょっと表現に抜けがあるから補足すると、重さでどんどん下に入ってこようとする水の逃げ道を、下の水だめのところでは左右方向でも上下方向でも探し回ってるから、
そこに例えば人や計測器が入ると、直接自分より上に水がない場所でも高い水圧がかかるし、自分を囲んでいる全方向からほぼ同じ圧力がかかってるのがわかるわけ。
そんなわけで、「自分の上の水の量」っていうより、「その場所の水面からの深さ」って言った方が、水圧がどれくらいかかるかについて正確な言い方だよね？ってのがこの動画の主旨。
極論細くて長いホースと密閉された容器を連結して、ホースを高いところから垂らして水を満たせば、容器の底はすごい水圧になるわけだ
深海魚を展示してる水族館でもそうしてるらしいね
これ昔科学鑑で読んで違和感あったから納得いく解説聞けてよかった
L字型容器の高さの部分をストローに替えてもこの原理は成り立ちますか?
昔センター過去問で解けなかった変形水槽の水圧問題の解き方がわかってスッキリしました！！
これ全方向に圧力がかかるなら動画内であるような縦横だけじゃなく斜めもあるはずだけどそこはどうなるんや?
あるよ。雑な図だから省略してるだけ。というか、この水分子状の何かってあんなにとどまってるじゃなくて常に動き回っているので、あんな風に静止して考えること自体正しい説明とは言えないのです。
深海にエアポケット的な空間があってそこに人がいた場合、その人は水に触れた瞬間その部位は潰れますか？
（エアポケットの気圧とかは無視して下さい。）
3:04
容器の底面を押す力＝最下段の水分子の下方向の圧力の総和なので、上が狭い容器でも全体の重さは変わらない…？
実は低くなっている部分の天井を上に押してるので軽くなる。
色々とよく分からないところがあるので教えてください😢
2:00で右上起点にかかる力の発生源が何なのかに対する説明がなく、よく分かりませんでした。誰か教えてください。
2:15あたりは思いっきり水の重さで説明されており、水圧は水の重さではないという動画主旨に反しているためよくわかりませんでした。
4:40も結局一定面積上において水深と水量と水圧がそれぞれ比例関係にあるという説明に見受けられます。その場合水圧が高いのはやはり（一定面積の直上における）水量が多いから、ということになりますから、水量が多いと水圧が高いということになりませんか。
また、動画にあるように水面上に上から不明の謎の力がかかるとして、直方体型はL字型や三角フラスコ型（ビーカー型とありましたがビーカーは直方体型ですから不適切ですよね）と比べて上面開放部面積が大きいためより多くの力が働きそうですが、それに対する反証、それでもなお水深により圧力が決まるのはどうしてかという説明、あるいは謎の上面からの力が面積に関係しない？ということ、のがよく分かりませんでした。
これは動画が説明不十分ですね。
動画で言及されている「誤解」とは、タイトルにあるような「水の量が多いから」ではなく、「『物体の真上にある』水の量が多いから」です。
水のありかが物体の真上でなくとも、結果として相応の力が伝わってくるならば高圧になる、という動画ですね。
すなわち、そもそもタイトルがおかしいですから、理解に苦しむのも当然といえます。
というわけで、2:00の右上起点の力は、水の塊(？)の重さそのものです。
（現実には大気圧の方が遥かに大きそうですが、説明には影響ありません。気になるのであれば、これを水圧でなく気圧の話に読み替えれば概ね同じ結論になります。）
水量が多いと水圧が高いというのも、仰る通り量の多さが面積あたりであるなら正解です。
そうやって積み重なった面積あたりの水の重さが、たとえL字のような形でも最終的に伝播し、物体に到達します。
あくまで面積あたりであるため、その縦を担う容器を極細の管のような形にして、「装置全体で」含まれる水の量が極少になったとしても、
（圧縮や表面張力等の影響を考慮しなければ）全く同じ水圧になりますから、「量とは関係ない」という説明もできるわけです。
（逆に言うと、そのような誤差レベルの違いはあると思われます。「水の量が多いから」が理由ではないにせよ、「少ないと水圧は若干小さくなる」は真かもしれません。）
一方、上面開放部がいくら広くとも、面積あたりの重さはやはり（現実的に観測できる範囲では）同じです。
四方八方、横方向に隣り合った水(？)からは押されるようになりますが、こちらも同じ力で押し返しており、釣り合います。
同じ高さの全ての水が同じように押されていますから、全ての地点で釣り合い静止しているとみなせます。
そうなると、唯一のイレギュラーは「水自身にかかる重力」という外部からの力です。
面積がいくら広くとも、自身にかかる重力は同じですから、結局影響はない、という結論になります。
ちなみに、動画中ではパスカルの原理に言及されていますが、パスカルの原理は本来「密閉容器」での原理です。
「密閉容器に」外部から力を加えた時、中の流体には全ての点で均等な圧力がかかります。これがパスカルの原理です。
一方、動画の容器は恐らく上部が開放されていそうですが、重力によって代わりに上の水そのものが蓋として振る舞っている、と考えてください。
（一番上の水は忘れてください。たぶん大気圧で保たれています。真空中だったら沸騰しますし。）
圧力って、単位面積当たりに掛かる力じゃなかったっけ？
プールくらいの大きさの水槽にストローくらい小さな管を10000メートル伸ばして、密閉したら水圧マリアナ海溝になるの？
マジで直感に反しすぎてる
ですね。 なんか納得がいかん😅
スカイツリーの下でドイツ軍のUボートを6面 頑丈な金属で囲い水を満タンに入れる。
そしてスカイツリーの最上部ではなく 半分の高さで十分なんで 髪の毛くらいのストローに水を入れ 六面体の上部に刺す。
深海300mと同じ圧力になるから、潜水艦の圧壊深度を超えるため 圧縮され爆発する💥
300mのストローでも よくてバケツ一杯🪣くらいの水しか入らん。
バケツ一杯の水でコレだけの力が発生するなら、原発なんかいらんし、世界中のエネルギー不足は解消すると思うのだが…😂
目からウロコです。ありがとうございました！
いままで全く理解していませんでしたー
お役に立てて良かったです！ありがとうございます！
もし形状で圧力が変わるとなれば
海底にかかる圧力はものすごい乱高下することになりそう
気圧はどう考えたらいいですか？
すごい関係ないコメントなんだけど、1:59の右図で円同士の接点が消える錯覚起こしてる人、僕以外にいませんか？
割とざっくりなのに全て言い切りました感出してるのは謎だ
高校で物理の先生から、水圧は押しのける水の体積が受ける力を教わった。
「文系には理解できない拷問」の意味が分かりました。ありがとうございます
わからない話を聞くのは拷問だよね。頑張るよ。
「文系には理解できない拷問」という古い掲示板まとめネタがあって、それを受けてこの動画を作られたのかなと思ってましたけど、関係なかったんでしょうか
@@ざっくり科学ちゃんねる
「文系には理解できない拷問」は
4:10の中央の図の水平部に人が頭だけ出して入っており、容器に水を注いでいる図のことです
(煙突部の長さが1kmって書いてたかな)
あれみたいに1kmの管が人体の断面積ほど無い場合はそのまま水深1kmの水圧がかかるわけじゃない。
この動画の図で言うと、2,3番目のものは奥行きがぴったりなら箱上の断面積の量の水が乗ってない部分があるから水圧は同じじゃない。
@@まけんグミ-w3t断面積は関係ない。よって1km相当の水圧がかかる
勉強になった！
つまり水面を押すには水面全部を押さないといけないということか
一つ疑問に思ったんですが、L字のビーカーを傾けた場合はどうなるんでしょう？
例えば、L字のビーカーを30°に傾けて、圧力を掛ける対象の重りが、入り口と反対側のL字の先にあった場合、入り口からの水位で考えると、重りの位置は入り口より下の位置なので、水圧はそれなりにかかることになります。
でも、先ほどの説明により、上に有る水の粒の量で考えると、水圧はほぼゼロになります。
なので単純に水の粒の量と深さだけでははく、別の要素が有るのではないかと考えました。
そこで以下のようなことが起こるのではないかと考えました。
この場合、水の粒の量で考えると、左右の水の量に差が有って、入り口の方の水の量が、重りの有る方の水の量より多いので、重りの有る側に下に有る水の粒からの上への圧力が加わって、最終的に重りには入り口からの深さ分の水圧がかかるのではないかと。
この考え方は合ってますか？
それと、もしこの考え方が正しいとすると、パスカルの原理もこれで説明が着くのではないかと思いました。
面白かった
スキューバーダイビングをしていたので🐸
なるほどと思いみてました
ありがとうございます。
ありがとうございます！
三角フラスコを通常の向きで置いても逆さにひっくり返しても、一番底の水圧は同じになるのですか？
フラスコの底面を広げていくほど圧が変わりそうなイメージがあります。
中学の時に先生にこの質問をして困らせた覚えがある。しかし本当にこの変な説明のおかげで大気圧の所は理解出来ず悩んだ。
わかりやすい
ありがとうございます！
なるほど、理解できた！
水圧って気圧と違って日常的に感じないから時々わかんなくなったりするので、こういう動画はありがたい
変形型の形状が曖昧ですが、フラスコの筒部分がストローくらいの太さで長さ7kmあって下部に深海6500入るくらいのスペースがあれば潰せるほどの圧力になるのでしょうか？
7kmのストローの体積を計算してみてください。 その体積分凹むとストローの中の水は無くなります
この動画に説明は間違っています。
例えば1kmの高さのすごく細いストローをプールに挿して水を満たしたとして、プールの水圧が100気圧なるか？という事を考えると体感でわかりやすいかもしれません。
この動画は作り直さないと誤解が広まってしまうと思います。
コップに挿したストローですら水は満たせないのでは無いでしょうか？
@たいちょー-z1q
仰る通りですね…
訂正致します。
表面を溶接したプールにストローをさすことにしましょう。
或いは同様の形の頑丈なビーカーでもいいですね
ご指摘ありがとうございます！
その例えだとプールから1km分ストローで吸い上げるのにどれだけ大変かで伝わりそう
上からの赤矢印がそのまま伝わるのは、重力だからですか？
この説明だと円筒型容器とフラスコ型容器の底面に加わる力（=重さ）が同じってことになりませんか？
フラスコ底面の内面(圧力)と外面(重さ)で分けて考えるといいです。
圧力は内側に働く力です。
タイヤの空気圧を上げても重量は変わらないことをイメージするとわかりやすいと思います。
動画からは立ててある容器を横から見ているように想像してしまうけど、横に倒してある容器を上から見ていて、横に空いた穴から力を加えてると考えてみたらどうでしょうか。場所(水深)によって水の重さが積み重なって…と惑わされなくなって、液体での力の伝わり方だけを考えることができると思います。
大気圧も同じ考え方で合ってますか？
合ってます!
ん？って事は重さは重力によって変わってくるからどっか違う惑星の水深10メートルと地球の水深10メートルでは水圧が違うってことか
これだけの説明だと納得しかねる。○を並べたモデルで言うと、横幅の広い方が各列から伝わる力が足し合わされて大きくなりそうに思える。
重力エネルギーを利用する水力発電は落とす水の量が重要です。高度差は位置エネルギーでどうしようもないが、その高度差のエネルギーをいかに長時間維持できる事が出来るかで総発電量がきまる。一瞬で終わってしまうような水量では発電は出来ない。
2:18の図では右斜め上の1粒が下の粒に圧力をかけて、その粒が横に圧力をかけて、上から2段目の粒に全て圧力が掛かってる状態になってるけども、右斜め上の粒の隣にある粒も下に圧力をかけてるんだから、その粒の圧力を上から2段目の全ての粒が受けるのでは？上の段の粒の数だけ2段目の粒は圧力を受けるのでは？
内径0.02～0.08mmで高さ100ｍの円柱状容器に入った水の圧力に関して、ここ数ヶ間、思考実験的にいろいろ考察しているところです。容器は上下とも封鎖され、周囲は容器が折れ曲
がらないよう弾力性ある物質でしっかり保持されているものとします。この場合でも、理論的には容器の底面にかかる圧はやはり10気圧となるでしょうか？（極細の細管は針葉樹の導
管をイメージ）。ただし、容器への水の入れ方は、機械的に圧をかけた極細のシリンジで両端を開いた100ｍの容器の下から慎重に入れて一杯になったところで両端を封鎖すると仮定
します。その後に上下の封を解除し根とつなぐと根が吸い上げた水は樹木の上からの圧に抗しきれず押し戻されるのではないでしょうか？皆様方のお知恵を拝借できれば幸いです。
水のなかに物体を入れたときその物体の下に水が入らないように容器の下面に物体を押し付けたら浮力って発生するのかな？
物体と容器の下面がピッタリくっついていて隙間に水が入らないなら浮力は発生しないよ
吸盤が例としてわかりやすいかも
でもまぁ、上にある水が多いから水圧が高いってのは、
横座標を無視すれば結局成り立ってるよなぁ。
流体において、全方位に同じ大きさの反作用が発生すると、エネルギー保存が成り立たなくなりそうなんだけども
反作用とエネルギーって違うものなのかな
反作用は力なので単位はN。エネルギーの単位はNm（力×移動距離）やね
力とエネルギーって互いに変換できないのだろうか
少しの力で無限のエネルギーを生み出せそうな希望を感じるのだが
力をかけただけだとエネルギーの流入はなくて、力がかかった状態で"物が動いたとき"初めて仕事が発生してエネルギーになる
よって、静止した流体での力のつり合いを考えてる範囲だとエネルギーの話はまったく出てこない
流体を動かしたり変形させたりすればエネルギーの流入が生じるけど、そのときエネルギー保存が破れることももちろんない
上にある水の量~の説明は水圧の大きさの解釈であって、水圧の説明じゃないからね。とはいえ流体分子の概念が無いと教えるのは難しいから、色々な説明があっていいね。
文系なのでよく分かんないんですけど、
1方向から加わった力が同じ大きさで全方位に伝わってたら
エネルギー？増えてないですか？？
水の分子は熱運動などにより横に揺れたりするため、上からの水圧が下にそのまま伝わることもあれば、横に逸（そ）れることもあり、結果的には分散されます。言い換えれば、同じ力が《同時に》全方位に働くわけではなく、あくまでも外力と同じ方向、そしてその反対方向に生じます。
@@VVayVVard 助かります。ありがとうございました！
エネルギーは力x距離
圧力は同じでも距離は減るのでエネルギー増えてないです
文系は、１つ目の「パスカルの原理」で水温計が振り切れそうになる🥵
でも、3:56のとこは「なるほど」ってなった😅
プールで水深1メートルの時の圧力と、直径が1ミリメートルで長さ1メートルのストローが刺さったフラスコのような形状の時に同じ圧力が掛かると言う事なんですよね?いまいち直感に反しているように感じます。
例えばそのストローの直径を細くして行き例えば1滴（1グラム）で1メートルを満たす径まで絞った場合、表面張力とかは一旦無視した場合でも同じ水深1メートルの圧力となるのでしょうか??
底の方の1m四方だけが広がっていて上の部分が5㎜程度の筒状だった場合、底に体育座りさせた人間を入れたら約10気圧がかかるってことでしょうか？ さらに言えば、筒と底の部分の付け根を閉じたり開いたりできるようにした場合、2リットル程度の水で10気圧をかけたり戻したりできるという理屈？
これ間違ってるんじゃ…
水じゃなく、凄く小さい発泡スチロールのつぶつぶを使って流動体として考えると感覚的にもわかるかと
ペットボトルと同じ長さのストロー用意して側面に穴を開けた時の水の飛距離とペットボトルに穴を開けた時の水の飛距離が同じになるってこと？
公式から言えばそうなのかもしれないけど直感に反してる感
その説明だと底に沈めた物体の場合、底に接してる部分の水圧は無いってことになるし、浮力も無いってことになる。
そうだよ だから風呂の栓は抜く前が重たくなる
流体ではなく粉粒体の場合、深さによらず圧力は一定と聞いた記憶があります。解説していただけるとありがたいです。
縦にめちゃくちゃ長いストローみたいなほっそい管でもその下に人がいたら水圧で潰れちゃうの？
潰れる
@@kino785 すごい。。
潰れるけれど、少し潰れて体積が減ればほっそい管の水の水位はすぐに下がるからペシャンコにはならない
同じこと思ってました。水とストローの接触面が大きいと摩擦とか表面張力的なものが、、ないかー
当然潰れるよ
ただ、仮にストローを半径を0.3cmの円柱として100kgの荷重をかけようとすると、およそ3,500mの高さが必要。
100kgなんていうのは甲子園球児がスクワットで扱える重量なんだけど、その程度の重さでも富士山と同程度の高度が必要になる。
何kgの荷重で人間がペチャンコになるかは分からないけど、少なくとも富士山の5倍以上の高度は必要になるんじゃないかな。
(人が潰れて水位が下がるのはそれと比べて微々たるものな気がします)
全方位に伝わるて事は壁殴りに比べてめっちゃ分散されて弱い力になる筈だよなぁ・・ なんで横向きの力も下向きの力と同等に増幅されてってくのか・・
質問です。
深海魚はなぜ深海にずっと留まれるのですか？
水深が深くなると水圧が高くなって浮力も強くなるんですよね？
でも深海にずっと留まっていられる。
それはなぜですか？
浮力は水深に関わらず一定です
(上下での圧力差は一緒、物体の体積×液体の密度×重力)
簡単に言うと、人間は空気より重い(密度が高い)から空気の底に沈んでます。
深海になっても、そんなに液体は潰れないので、海水の重さはあんまり変わりません。
その海水とあまり重さ(密度)が変わらない魚なので深海だろうが浅い海だろうがそこに泳いでいられます。
ただし、圧力や温度で色々と問題が出るので、住んでいる場所がそれぞれ分かれています。
そして、重さの割に押し退けた水の量が増えるように体内の浮き袋を調整すると上により速く安定して移動できますし、
人間も頑張って重さの割にたくさんの空気を押し退けられるようにすれば、気球や飛行船のように空気に浮かべます。空気を押し退けるのに真空を使おうとすると容器で重くなってしまうので、空気より軽い気体で押し退けるってことになるし、空気は潰しやすいぶん、高さによって密度が変わるので、どこまでも空気がなくなるまで浮かんでいけるわけではないですが…。
@@アル-j8v
あ～！そういえばアルキメデスの原理っていうのがありましたね！
あれ？
じゃあこの動画の6:00頃のまとめにある「水圧は深くなるほど強く浮力が働く」というのは誤りですね！
やられた～😫
@@Kei-IWA_Siliconated
ありがとうございます。
アルキメデスの原理というものを失念しておりました。
失礼いたしました。
@@syu105水深が深いほど強く浮力が働くというのは誤りではなく、強く働いた分上からの水圧も強くなり結果的にはその差は変わらないということですね
力と圧力の違いを明確に説明した方たよいです。
とりあえず、この水圧という概念は本当はめちゃくちゃに難しい。実は私も物理を教える立場なのですが、恥ずかしながら水圧はごまかしごまかしでここまできています。
この動画における水をボールとみなした時の話ですが…例えば2:47とかの上向の力（緑の矢印）でパスカルの原理を考えてしまったら、二段目のボールたちにかかる力は青の矢印じゃなくて緑の矢印になってしまうから、何かおかしくなってしまうようにみえる。重力場の元では、無限小体積の物体にしかパスカルの原理は適用できないということなのでしょうかねぇ。
多分、高校で（特に文系に）しっかり理解させることは難しい。ホイヘンスの原理などと同じです😢
追記すると、多分上下方向の力に対してパスカルの原理を考えるのは良くないのだと思います。
パスカルの原理はあくまでも重力（外力）の影響があると、使えない。なので本当にパスカルの原理から理解するならば、
1.パスカルの原理
2.水の重さによる水圧（容器は直方体）
3.パスカルの原理によれば等ポテンシャル面上で議論が成立するから、仮に容器が複雑になったとしてもかかる水圧は高さのみによっている
ということになるでしょう。
とはいえ、3の議論が抜けているだけで現状の教え方も間違っているというわけではないから、なんとも言い難いですね。
ひとつ気をつけなきゃいけないのは、初学の段階では大まかな理解で十分で、その上である程度理解が進んだ段階でこの動画みたいに実情はって話に拡張するのがよい。だから間違っても学校の先生とかに「その説明は間違っている」みたいなことを言っちゃいけない。
逆L字のやつ、縦の所の太さが1mmでも左のと同じ水圧かかる？
子供に見せたくなる動画ですねぇ。
逆三角形容器（フラスコを逆さに下かんじ）だと水圧が増えそうな気もしたけど、違うんですね。
山の斜面を利用して、山頂までの細い管と、山頂に水位変化対策の少量の池があれば、絶対に水漏れしない麓の水槽で深海魚が……???
静的・動的かによって結果がかなり変わるんだよなぁ
パスカル理論だけだとそうなんだけど
実際には容器内の水の量に合わせて下方の水が圧縮されるから変わってくる
水はほぼ非圧縮性流体ですよ
@@tt-qc5rd 水は空気に比べたら圧縮率は低いですが、圧縮されます
大体20気圧で0.1％圧縮され、20気圧は海でいうと200ｍほどです
ちなみにマリアナ海溝ですと1000気圧くらいで、結構圧縮されますが、そんなところでも生物いるの不思議ですよね
つよつよだね！@@レンチンたまご
1Lペットボトルの形状を細長くしていったらペットボトルの底にかかる圧力がとんでもないことになるって考えると面白いな。圧力の式からしてそうなんだけど、改めてすごいな
動画からは立ててある容器を横から見ていると思い込んで、上層水の水の重さが累積されて下層にかかると考えるから、おかしくなるんです。
横に倒してある容器を上から見ていて、横に空いた穴から力を加えてると考えれば、場所(水深)によって水の重さが積み重なって…ということを考えなくて良くなって、液体での力の伝わり方だけを考えることができると思います。
コメントの意見が分かれてて動画内容が合ってるのか間違ってるのか分からない…
動画からは立ててある容器を横から見ていると思い込んで、上層水の水の重さが累積されて下層にかかると考えるから、おかしくなるんです。
横に倒してある容器を上から見ていて、横に空いた穴から力を加えてると考えれば、場所(水深)によって水の重さが積み重なって…ということを考えなくて良くなって、液体での力の伝わり方だけを考えることができると思います。
水面からの深さ=物体の上に縦に積まれた水分子がいくつあるか
ってことか
勉強になりました
うれしいです！ありがとうございます！
「水の量が多いから」という解釈も間違いではありません。判りやすい例を挙げると、深海の水を瓶に入れてそのまま地上へ持ち帰れば、容器が破裂しない限り、この水は高水圧を維持します。理由はその高密度にあります。水分子は、僅かに圧縮しただけでも静電相互作用に因る斥力が著しく上昇し、この斥力が水圧として測定されます。
言い換えると、「深さ」と「重力」の組み合わせが水を圧縮し、水圧を生み出す、という感じです。
500mのホースを真っ直ぐ下に伸ばして水を入れたら下端には水深500mと同じ圧力がかかるってこと………？
イメージできないというか直感に反するような気がして不思議だ……
この理屈は静的な状態が基本となるので、「水の粒が移動しない」という補足が必要な気もします。
出口があると考え方が少し変わってくるんですよね。
今回の理屈をそのまま取り入れてしまうと噴水の理屈とか理解できなくなりそうな…
水の粒ってのを水分子というなら移動しないというのはウソですからね。それは言えないと思います。水分子は常に熱によって移動しててその移動する分子の衝突が圧力である、という説明もあるんです。分子運動論といいますが。
こちら（分子運動論）のほうが正解に近い説明になります。
今の今まで良く理解していなかったー ありがとうございます。勉強になりました。
良かったです！ありがとうございます！
なるほど分からん。
水圧で水位を検知できるセンサーと一緒ってことですか？
三つの容器の底の面積が同じで、底の全面が体重計のようになっている装置で実験すると
上にある水の総量が違うのに三つの体重計が同じ数字を出すんですか？
自分でしばらく考えたらわかったんで自己レスですけど、三つの体重計は同じ数字を出す、で合ってますね。
上の方が狭まっている容器だと、容器の壁の、水の上に屋根のように被さる部分があるわけですけど、その屋根が水圧の作用反作用で水を下向きに押しますね。（まあ全方位に押すわけですけど）
で、その屋根が水を下向きに押す力は、そこに屋根がなくて水面まで水だった場合の水圧（そこより上にある水の重み）とちょうど同じですね。
なのでそこが屋根でも上まで普通に水でもなんの違いもなくて、そこより深い部分の水圧は同じことになると。
でもこう考えるなら、「深くなると水圧が高くなるのは水の量が多いから」という説明は特に間違ってはいない気がします。
「深くなると水圧が高くなるのは水の量が多いから。容器が変わった形をしている場合には水の屋根となる部分がそれより上の水の代理として働く」とするのが自分は飲み込みやすいです。
圧力と重量は違う
動画からは立ててある容器を横から見ているように想像してしまうけど、横に倒してある容器を上から見ていて、横に空いた穴から力を加えてると考えてみたらどうでしょうか。場所(水深)によって水の重さが積み重なって…と惑わされなくなって、液体での力の伝わり方だけを考えることができると思います。
曲がり角まで力が増えた後に横方向に力が伝わることの説明を詳しくしてもらわないと、容器の形によって水圧が変わらない説明にならないです。
建物入って屋根あっても同じ気圧ってわけね
L字型の縦が細くても「水が入れば」そうなるのはイメージできたんですが、上から圧をかけずにその量の水を入れるってできるのかな？
毛細管現象みたいに下から上がる力とかでけっきょく普通に入れてもその量入らないみたいなこと起きたりしそう
4:42の真ん中の水槽で左端を突き上げてアルファベットのJみたいな形にしたら高さが左右で違うので底の水圧はどうなりますか？
水面の高さに依存するはず
@@MaronBard2 水面というのはJの右側の頂上でしょうか
画像のように水槽の入口はJの右側だけで、右側の方に水をいっぱいに入れたとします
右側の方が高くて水圧が強いから左側に蓋をしなかったら直観的には噴水のように下から噴き出してくるように思います
J型だと水の頂上が左右2つあるので高さが違うから底にある水はどっちの水圧の影響を受けるのかと思いました
しかも下から押し上げる力もあるということで（これは水圧なのか浮力なのか？）
どう考えればいいのだろうと思いました
@@nazratt 直感の通りで､蓋が無ければ水が溢れて左右同じ水位になり水圧もその水位に応じた大きさになります
蓋が有るならば水面のある側の水位に応じた水圧がかかります
蓋が左右の水位差分の水圧を押し返していると考えればいいと思います
@@MaronBard2 水圧と高さについては理解しました。
水が上に押し出されようとしているからといって「水圧と逆の上向きの力も働く」などと考えたのもおかしい話ということですよね
まぁ、この水頭のケースでは質量や荷重や重力の概念がないと圧力の概念も生じないのは確かですけどね。