質問: 水圧は何で四方八方にかかるの? 子供から質問されて困っています。水圧は深ければ深いほど大きいと学びましたが、その原因は、ある深さの点において、その上にのしかかっている単位面積当たりの水の重さ(重力)のために力がかかっているので、深ければ深いほど重く、水圧が高いと学んだのですが、重力が原因なら、下向きに力がかかるのは納得できますが、横向きや上向きに圧力がかかるのはなぜなのしょうか。 もし、水は液体なので自由に形が変えられるため、横にも力がかかるということならば、力が分散されると思います。それにしても上向きに圧力がかかるのが納得がいきません。どうか専門的になってもいいので教えて下さい。
回答: 素人ですが思い付いた理屈を聞いて下さい。 水中のある一点で上向きにも圧力がかかっている、という事についてですが、その一点より上にある水の重みの分をそこで支えている力があるわけです。これが上向きの水圧、ということではないでしょうか。たとえば水面からその位置までの長さの底のついた中空の筒を沈めておいて、底を抜いてやると当然水がせりあがってきますよね。これは上からの荷重が抜けた時に上向きの水圧が解放されたわけで、上向きの水圧が存在している証明になると思うのですが如何でしょうか。まわりの水が下がるから筒に水が上がってくる、って考えても、やはり底の部分に上向きの力がかかっている事には変わりありませんね。まあ、水圧が解放されて押し上げられる力が少し減ったから周りの水が下がる、という順序の方が正しいようには思いますが。