例題集

流体の静力学(6) タンク内圧力

適用レベル   難易度: ★★★
図に示すような容器内に,下面より高さ$h_1=1\,\rm{m}$の水が入っている. 水の上は空気であり,その圧力を水銀マノメータで測定したところ大気圧$p_0$との差が$300\,\rm{mmHg}$であった. 水銀の比重を$13.6$,重力加速度を$9.8\,\rm{m/s^2}$として,次の問いに答えよ. $(1)$ タンク内の空気のゲージ圧$p$はいくらか. $(2)$ タンク下面Aでのゲージ圧$p_A$はいくらか. %=image:/media/2015/02/02/142287555833639200.png:
$(1)$ \[\begin{align} p=\rho_mgh_2 &=13600\times 9.8\times 0.3\\ &=39984\,\rm{Pa}\\ &=40.0\,\rm{kPa} \end{align}\] $(2)$ \[\begin{align} p_A=p+\rho_m gh_1 &=39984+100\times 9.8\times 1\\ &=49784\,\rm{Pa}\\ &=49.8\,\rm{kPa} \end{align}\]