原理解説パスカルのイス

図1 圧力

図2 パスカルの原理

【参考】

  • 『実用技術を支える法則の本』 福田 遵
  • 『身のまわりの科学の法則』小谷 太郎
  • 『ビジュアル理科事典』学研

圧力とは

単位面積あたりのものの表面に垂直にかかる力を「圧力」といいます。雪の上を長靴で歩くと長靴がしずみますが、スキーをはくとあまり雪にしずみません。同じ体重でもスキーをはいたときは、スキーの板と雪がふれあう面積が大きくなり、雪にかかる力が分散されて圧力が小さくなるからです。(図1)

パスカルの原理

圧力の単位には、フランスの数学者ブレーズ・パスカルの名前にちなみ、パスカル[㎩]が使われます。「パスカルの原理」とは、密閉された容器の中の液体に加えられた力は、その容器の形に関係なく、つながっている液体全体に等しく伝わるというものです。

圧力[㎩]=面を垂直におす力[N]/力がはたらく面積[㎡]

 であらわされます。

パスカルの原理を応用した装置に、油圧装置があります。油圧装置の原理は、2つのピストンを連結した状態で片方のピストンに力を加えると、単位面積あたり同じ力がもう一方のピストンに加わります。

図2では、ピストンAに加えた力は、面積比が10倍の力となってピストンBに加えられます。パスカルの原理を使うと、小さな力を大きな力に変えることができます。

油圧装置は、自動車の油圧ブレーキや、クレーンやパワーシャベルなど の建設機械、エレベーターなどに使われています。