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水圧

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。

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  • 回答No.2
  • JIMI
  • ベストアンサー率58% (125/215)

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。)

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  • 回答No.3
  • kawakawa
  • ベストアンサー率41% (1452/3497)

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

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質問者からのお礼

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
  • ベストアンサー率22% (107/466)

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。

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