海面付近で高さが80m高くなると、気圧はどのくらい減少するか? つぎの(1)〜(5)のうち正しいものを選べ。 ただし、重力加速度を10m/s2、海面付近の空気の密度を1.2kg/m3とする。 (1)約1Pa (2)約10Pa (3)約1hPa (4)約10hPa (5)約100hPa 上の呪文に従って1hPaが空気柱10mとするなら、80mは8hPaなので、一番近い(4)が正解だろうと目安が付く。 時間が足りないときには、精査しないでこのまま(4)を選んで次の問題に移り、最後に時間が余ったら確認する方針でよい。 簡単な精査をしてみると。 上の呪文は、空気密度を1.0にしているので、ここで与えられた条件の空気密度を掛けることになる。 空気密度が1.2kg/m3の条件なので、1.2倍すると8hPa ×1.2=9.6hPaとなり、(4)の正解が確認できた。 もっと正式な計算方法はこうだ。 ΔP=-ρgΔzの式に数値を当てはめると ΔP(Pa)=-1.2(kg/m3)×10(m/s2)×80(m) =-960(kg/m・s2)=-960Pa≒-10hPa となる。 時間が限られて、電卓も禁止されている試験会場で、こんな面倒な計算をしなくても良い。 1hPaがおよそ空気柱の10mに相当することを知っていれば、簡単に(4)の正解に到達できる。 |
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