一般小学生
まとめ
- 圧力を表す国際単位(SI単位)であり、1平方メートル(m²)の面積に1ニュートン(N)の力が垂直にはたらくときの大きさを1Paと定義します。
- 圧力の大きさは、面に加わる力の大きさに比例し、その力がはたらく面積に反比例します。
- 密閉された液体や気体に加わった圧力は、すべての方向に等しく伝わるという「パスカルの原理」の基礎となる単位です。
解説
パスカル(Pa)は、フランスの数学者・物理学者であるブレーズ・パスカルにちなんで名付けられた単位です。圧力とは、一定の面積あたりを垂直に押す力の度合いを指します。計算式は「圧力(Pa) = 面を垂直に押す力(N) ÷ 力がはたらく面積(m²)」で表されます。
具体的な例として、重さ2000g(約20N)のレンガを考えてみましょう。このレンガを面積200cm²の面を下にして置いた場合、1cm²あたりの力は「2000g ÷ 200cm² = 10g/cm²」となります。これを国際単位系で計算すると、20N ÷ 0.02m² = 1000Paとなります。もし、より面積の小さい面を下にして置けば、同じ重さであっても1m²あたりの力は大きくなるため、圧力の値は増加します。このように、力が同じでも面積が小さくなるほど、相手を押し込む力(圧力)は強くなるという性質があります。
小学生のみなさんへ
パスカル(Pa)は、圧力の大きさを表す単位です。圧力とは、ある場所を「おす力」の強さのことです。
たとえば、雪の上を歩くとき、ふつうのクツだとはまってしまいますが、面積の広い「かんじき」をはくと沈みません。これは、体重という「力」が広い面積に分散されて、1平方センチメートルあたりにかかる力が小さくなるからです。反対に、面積が小さくなればなるほど、おす力は強くなります。
理科の計算では、100gの物体が下におす力を「1ニュートン(N)」と考えます。1平方メートル(1m×1m)の広さに1ニュートンの力がかかっているときが「1パスカル」です。これは、1センチ四方の広さに、わずか0.01gの重さがのっているのと同じくらいの、とても小さな力です。
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