次の文章中の空欄1に入れる指数として最も適当な数字を、下の①～⑤のうちから一つ選べ。
水圧は水面からの深さによって変化する。水深 1.0m の場所の水圧と、水深 2.0m の場所の水圧を比べた場合、水圧は 9.8×101Pa だけ異なる。ただし、水の密度を 1.0×103kg/m3、重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。また、1Pa = 1N/m2 である。
① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 ⑤ 5
#共テ21追試物理基礎
『水圧』項の『水圧の式』で説明した通り、水深 1.0m の場所の水圧というのは、1.0m2 の面積にどのくらいの重さが掛かっているかを考えればよく、1.0m2 の上に載っている水の量は 1.0m3 であり、水の密度は 1.0×103kg/m3 なのだから質量は 1.0×103kg であり、重さはこれに重力加速度を掛けたものだから 1.0×103×9.8N です。
というわけで水深 1.0m の場所の水圧は 1.0×103×9.8÷1.0 = 9.8×103 [N/m2] = 9.8×103 [Pa] です。
同じように考えると、水深 2.0m の場所の水圧は 2.0×9.8×103Pa です。
その差は 9.8×103Pa です。答えは ③ です。