【中3理科】水圧の求め方と作図のコツ｜図解でわかりやすく解説！

「水の中に深く潜るほど、耳が痛くなるのはなぜ？」それは、水の重さによる水圧（すいあつ）がかかるからです。中学3年生の理科では、この水圧の求め方や作図の方法が重要なポイントとして登場します。しかし、「公式を覚えただけでは、テストの応用問題が解けない…」と悩んでいる人も多いのではないでしょうか？

この記事では、水圧の公式を使った計算方法や作図のポイントをわかりやすい図解つきで解説します！テストでしっかり得点できるよう、コツを押さえていきましょう！

水圧とは

水圧とは、水の重さによって受ける圧力です。水面らの深さが深ければ深いほど、水圧は大きくなっていきます。つまり、水面からの深さと水圧は比例関係になるのです。

水圧のポイント！❶水の重さによって生じる圧力！
❷水面からの深さと水圧は比例の関係！

水圧に関する問題では、よく作図問題が出題されます。水面から深ければ深いほど、水圧が大きくなるということを理解できていれば問題はありません。

次のような作図もよく出題されます。

また、水圧はあらゆる向きにはたらくこともわかります。

水の密度を使った水圧の計算も出題されます。

［問題］水面から深さ10cmのところに、1m²の面がある。この面に加わる水圧［Pa］を計算せよ。ただし、水の密度を1.0g/cm³、100gの物体の働く重力の大きさを1.0Nとする。

水圧の求め方（手順）
❶水中にある面の上にある水の体積[cm³]を求める。
❷求めた体積[cm³]に密度[g/cm³]をかけて質量[g]を求める。
❸質量[g]を重さ[N]に直す。
❹重さ[N]を面積[m²]で割って圧力[Pa]を求める。

水圧は水の重さによって生じる圧力ですので、まずは面の上にある水の重さを求めます。

1m²の面の上には10cmの深さの水が乗っていますが、この水の重さが1000N、つまり100kgの、水が乗っていることになります。

圧力［Pa］は、［N/m²］とおなじ圧力でしたので、N÷m²を求めれば水圧［Pa］が計算できます。

hPaで表すと1000Pa＝10hPaとなります。