g/cm2

一般小学生

まとめ

  • 1平方センチメートル(1cm×1cm)の面積あたりに、何グラムの重さがかかっているかを表す単位。
  • 主に中学理科水圧の単元において、水深圧力を直感的に結びつけるために補助的に用いられる。
  • 水深1cmにつき1g/cm2ずつ増加する性質があり、水深10m(1000cm)では1kg/cm2に相当する。
g/cm2圧力水圧物理

解説

g/cm2(グラム毎平方センチメートル)は、1cm2の面積に1gの質量による重力がかかっている状態を基準とした単位です。物理学における国際単位系(SI)では、圧力の単位としてパスカル(Pa = N/m2)が標準ですが、水圧の性質を学ぶ際にはこの単位が非常に便利です。

水の密度は1.0g/cm3であるため、底面積1cm2の柱を考えると、水深1cmごとにその上に載る水の重さは1gずつ増えていきます。つまり、水深の数値(cm)がそのまま水圧の数値(g/cm2)として対応するため、計算が簡略化されます。例えば、水深10m(1000cm)の地点では、1cm2あたり1000g(1kg)の重さがかかっていると直感的に理解できます。

コラム

水圧はあらゆる方向から等しく作用し、深さに正比例して大きくなります。この性質により、物体の上面よりも底面にかかる水圧の方が大きくなり、その差が上向きの力である「浮力」を生じさせます。なお、1g/cm2をパスカルに換算すると約98Paとなり、気象で使われるヘクトパスカル(hPa)とほぼ同等の値になります。

小学生のみなさんへ

「g/cm2(グラム まい へいほうセンチメートル)」は、1センチメートル四方の小さな正方形に、どれくらいの重さがかかっているかを表す単位です。主に、水の中での「おし返す力(水圧すいあつ)」を考えるときに使われます。

水の中では、深ければ深いほど、上にある水の重さがふえるため、おし返す力も強くなります。水には「深さ1センチごとに、1平方センチメートルあたり1グラムずつ重くなる」という決まりがあります。例えば、深さ10メートルの場所では、1平方センチメートルに1キログラムもの重さがかかっていることになります。

この力のちがいによって、水の中にある物は上向きにおし上げられます。これが「浮力ふりょく」という力で、船が水に浮く理由でもあります。

ルラスタコラム

深海(しんかい)にすむ魚たちは、ものすごく強い水圧にたえられる特別な体を持っています。人間がそのままもぐるとつぶれてしまうような深い場所でも、体の水分や油分をうまく調節して、平気で泳ぎ回っているのです。

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