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圧力から力の計算、面積との関係は？1分でわかる計算、換算方法

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圧力＝力÷面積で計算します。よって、圧力から力に変える換算式は、力＝圧力×面積です。圧力は単位面積当たりの力です。圧力＝1N/㎡、力＝1 Nでは全く意味合いが違います。例えば、力の作用する面積が0.1㎡のとき、圧力＝1÷0.1＝10N/㎡になります。今回は、圧力から力の計算、面積との関係、換算方法について説明します。圧力の意味、面積との関係は下記が参考になります。

圧力と面積の関係は？1分でわかる圧力の意味、単位、荷重、面積との関係

圧力の単位は？1分でわかる意味、単位、パスカル、kg/cm2との関係

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学 改訂版/工学社」

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圧力から力の計算、面積との関係は？計算

圧力と力、面積は下式の関係です。


圧力＝力÷面積

力＝圧力×面積

面積＝力÷圧力


これは、小学校の時に勉強した「道のり、速さ、時間」の関係に似ていますね。下図をみてください。圧力のボタンを押すと、「圧力は力を面積で割れば求まる」と分かりますね。


図　圧力と力、面積の関係


圧力と面積の関係は下記が参考になります。また圧力の単位はPaなどを使います。

圧力と面積の関係は？1分でわかる圧力の意味、単位、荷重、面積との関係

圧力の単位は？1分でわかる意味、単位、パスカル、kg/cm2との関係


前述したように、圧力⇒力に換算するには、圧力に面積を掛ければ良いです。圧力を1.0とします。


力①＝圧力×面積＝1.0N／㎡×10㎡＝10N

力②＝圧力×面積＝1.0N／㎡×20㎡＝20N


面積の大きさが変わると力の大きさも変わります。下図をみてください。圧力が、広い面積に作用する方が、合計するとより大きな力になりますね。


図　圧力と面積の関係2


逆に、力を圧力に換算するには、力を面積で割れば良いです。力が同じでも、面積が変わると圧力の大きさも変わります。圧力＝力÷面積なので、面積の値が小さいほど「圧力の値は大きく」なります。


図　圧力と力、面積の関係


小さな力でも針のように先端面積が小さいと痛いですよね。これは面積が小さい分、大きな圧力が生じるためです。

圧力から力の計算問題、面積との換算方法

実際に圧力から力に関する計算問題を解きましょう。前述した「圧力と力、面積の関係」を理解すれば大丈夫です。


１問目です。圧力＝10ｋN／㎡、面積＝5㎡のとき力を計算して下さい。


力＝圧力×面積＝10ｋN／㎡×5㎡＝50kN


２問目です。力＝10ｋN、面積が5㎡のとき圧力を計算してください。


圧力＝力÷面積＝10ｋN÷5㎡＝2ｋN／㎡


３問目です。力＝5ｋN、圧力＝10ｋN／㎡のとき、圧力の作用する面積を算定してください。


面積＝力÷圧力＝5÷10＝0.5㎡


圧力と面積の関係は下記もご覧ください。

圧力と面積の関係は？1分でわかる圧力の意味、単位、荷重、面積との関係

まとめ

今回は、圧力から力を計算する方法、面積との関係について説明しました。圧力＝力÷面積、力＝圧力×面積で計算できます。圧力は、面積が小さいほど大きな値になります。逆に力は、面積が大きいほど大きな値です。３つの関係を理解しましょうね。下記も勉強しましょう。

圧力と面積の関係は？1分でわかる圧力の意味、単位、荷重、面積との関係

圧力の単位は？1分でわかる意味、単位、パスカル、kg/cm2との関係

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