水圧

質問

もし、鉄の玉をマリアナ海峡の最深部の真上から落としたら、鉄の玉は水圧に負けて小さくなるのでしょうか？
また、落下速度はどうなるのでしょうか？

水は改定10000メートルでも１立法ミリメートル/グラム
なのですか？教えてください。

回答No.2

JIMI · ベストアンサー

あいまいな回答かもしれませんが、とりあえず答えます。

鉄球をマリアナ海溝の最深部に落としたら？→マリアナ海溝の水深は1万900メートルなので水の比重が1トン/m3とすると水圧は1.09トン/cm2となります。鉄の弾性係数は2100トン/cm2なので1.09/2100=0.05%　つまり鉄球の直径が0.05%小さくなります。

落下速度は？→水の抵抗力は速度の2乗に比例して大きくなります。重力と水の抵抗力が等しくなる速度で一定となり、一定速度で落ちていきます。鉄球の質量をm、重力加速度をg、水の抵抗係数をk、速度をVとして運動方程式を解くと、落下速度は
V=√(mg/k)となります。

水の比重は？→深ければ深いほど、温度が下がれば下がるほど比重は上がると思います。（つまり一定じゃないということですね。）

回答No.3

kawakawa

マリアナ海溝の深度；１９０００ｍ
海面の大気圧は　１ｋｇ／平方センチ
海底の圧力は　１９０００／１３＋１で約１４６２気圧
ということは圧力は
１平方センチあたり、１４６２ｋｇということになりますよネ。
もし、この圧力を鉄球の１点だけに集中して加えるのであれば変形しますが、圧力は全方向からかかるので、変形はせず、また、内部に空洞の無い鉄では、ほとんど変化はありません。
以上Kawakawaでした

お礼

ペシャンコになるかと思いきや、なんだかがっくりです。
ありがとうございました。

回答No.1

cricket

mmmmmm.
多分、その程度の水圧ではびくともしないでしょう。
小さくなったとしても、微々たる物でしょう。
問題になるほどじゃないはず。

水や油は圧力をかけても圧縮されないので、
密度も変わらないでしょう。
だから油圧や水圧が機械の中で力の伝達に使われているのです。空圧も使われてますが、似て非なる物です。
とにかくね変わったとしても、問題になるほどじゃないはず。

3000kg/cm2の圧力を発生させる水ポンプでも、部品は鉄です。まあ、鉄にも色々ありますが。
しかし、個々の部品にはすごい力がかかるので、変形はあり得ます。
従って、圧力がかかったときに力学的に安定するように、形状や構造が計算されています。
文系の僕には、神業のように見えます。