1106 実験：水圧の向きと大きさ

　水圧の性質について、実験で探ってみましょう。

課題：水圧はどの向きに働いているのだろうか。また、水圧の大きさと深さの関係はどうなっているのだろうか。

いっぺんに課題が2つというのはあまりよろしくないのですが…

　細長い水槽と、底面がゴム膜になっているプラスチックの円筒を使います。円筒には管がついており、その管は水面から外につながっています。

こんな道具ですが

こういう筒に

こういうゴム膜を張ります。

で、穴に管つきのゴム栓をはめて使います。

ゴム膜は破れやすいので、消耗品として売っています。

さて、円筒を横にして入れると、ゴム膜が両側から凹みました。

円筒を縦にしてもゴム膜は凹みました。斜めにしても凹みました。
ということは、水圧は上からも下からも右からも左からも斜めからも働いていることになります。つまり、水圧はあらゆる向きに働いていることが分かりました。

さて、円筒を縦にしているときの凹み方をよく見てみると、上の面より下の面の方が大きく凹んでいますなります。凹み方は深くなるほど大きくなるのは、横向きと同じですが、浅くても深くても下の面の方がへこみが大きいです。
　つまり、深いところほど、水圧が大きくなるということが分かりました。
　水圧は（水圧がかかっている）物体の上にある水の重さで生じるので、深さに比例するのですが、この実験ではゴム膜の凹みの大小という定性的な方法でやっているため、そこまではわかりません。昔は定量的に調べる実験教材があったのですが（筒と板とおもりを使うやつ）、多くの中学生はあの実験の意味がわからなかったと思う…。