【中1理科】圧力の計算方法

中学1年理科。今日のテーマは圧力です。圧力とは何なのか。圧力の計算の仕方はどうすればいいのかをマスターしましょう。ここは苦手な生徒が多いので、しっかりと練習し差をつけていきましょう。問題演習もしっかりできるように多彩な問題を準備しています。

圧力とは

圧力とは、単位面積（1m²や1cm²）あたりの力の大きさです。物体に力を加えるとき、力が加わっている面積によって、物体のへこみ具合などに差が生じます。このように、力が加わる面積も考えた力の大きさを圧力といいます。

圧力を表す単位は、中学校では4つ登場します。単位面積が異なりますので、注意してください。

❶N/cm²

N/cm²（ニュートン毎平方センチメートル）と読みます。その単位の通り、1cm²あたりに何Nの力が加わっているかを表しています。計算方法は次の通りです。

圧力［N/cm²］の求め方！力の大きさ圧力［N/cm²］＝［N］÷面積［cm²］

Q：右の図の物体が床に加える圧力は何N/cm²か？

A：800N÷200cm²＝4N/cm²

❷N/m²

N/m²（ニュートン毎平方メートル）と読みます。これも単位の通り、1m²あたりに何Nの力が加わっているかを表します。計算方法は次の通りです。

圧力［N/m²］の求め方！圧力［N/m²］＝力の大きさ［N］÷面積［m²］

Q：右の図の物体が床に加える圧力は何N/m²か？

A：800N÷0.02m²＝40000N/m²

❸Pa

Pa（パスカル）と読みます。PaはN/m²と同じ圧力の大きさを表す単位です。つまり、1N/m²＝1Paになります。したがって計算方法も次の通りになります。

圧力［Pa］の求め方！圧力［Pa］＝力の大きさ［N］÷面積［m²］

Q：右の図の物体が床に加える圧力は何Paか？

A：800N÷0.02m²＝40000Pa

❹hPa

hPa（ヘクトパスカル）と読みます。hPaのhは「ヘクト」という補助単位で、「100」という意味があります。つまり、1hPa＝100Paになるのです。

この2つの圧力は、単位面積が1cm²と1m²と異なります。
1m²＝1m×1m＝100cm×100cm＝10000cm²
単位面積が10000倍違うのです。したがって、N/cm²とN/m²（Pa）には次のような関係があります。

この関係を知っていると、N/cm²からN/m²（Pa）への変換が非常に早くなります。N/cm²を求めて10000倍するだけでいいのです。

圧力と力の大きさや面積にはどのような関係があるのでしょうか。力の大きさ（重さ）や面積が変わると、圧力がどう変化するか見ていきましょう。

力が加わる面積が変化しない場合、力の大きさを2倍にすると、圧力も2倍になります。つまり力の大きさと圧力は比例するのです。

物体に加える力が変化しない場合、面積を2倍にすると、圧力は1/2になります。つまり面積と圧力は反比例の関係になるのです。

圧力と面積の関係を利用した道具もテストに出題されます。