水の圧力とは？
今回は「水の圧力」についてお話しします。
水の圧力、つまり「水圧」とは、海や湖の中で感じる圧力のことです。水の世界には、私たちが陸上では感じることのない不思議な現象がたくさんあります。その一つが、この水圧です。
水圧ってなに？
「水圧」とは、水が物体にかかる力のことをいいます。
もっと簡単に言うと、水の中に入ったとき、周りの水が自分を押し返してくる力のことをいいます。
この力は、水の深さによって変わり、浅いところではあまり感じませんが、深く潜れば潜るほどその力は強くなります。
なぜ深くなると水圧が変わるの？
水圧が変わる理由はとてもシンプルで水の重さが関係しています。
水は重たいので、深くなればなるほど上にある水の重さが増えていくため水圧が大きくなるのです。
そのため、海面にいるときは水圧はゼロですが、10メートル潜るごとに約1気圧ずつ増えていくことになります。
１気圧とは？
1気圧とは、1平方センチメートル〔１辺が１cmの正方形の面積〕に約1キログラムの重さがかかる〔あらゆる角度から押し返される〕くらいの力になります。『1気圧＝約1013ヘクトパスカル（hPa）』
海底1,000メートルではどのぐらいの圧力がかかる？
例えば、海底1,000メートルの深さでは、1平方センチメートルあたりに約100キログラムの圧力がかかると言われています。〔10ｍで約１㎏（約１気圧）なので、1000ｍで約100㎏（約100気圧）〕
深海の世界
〔タイタニック号〕
深海に行くには強い水圧に耐える必要があります。
例えば、マリアナ海溝の最深部であるチャレンジャー海淵は約11,000メートルの深さがあるのですが、ここでの水圧はなんと約1,100気圧！
〔深度約10,911メートルの潜航記録を持つ『トリエステ号』〕
指先ぐらい〔1平方センチメートル〕の場所に、約1,100キロの重さがあらゆる角度から押し掛かる計算になります…
そのため、そこに行くような深海探査艇や潜水艦は水圧で潰れないように非常に強固に作られています。
身近な水圧
実は、私たちの日常生活でも知らない間に、水圧を感じたり利用していることが結構あります。
例えば、プールに飛び込んだとき、水の中で耳が「キーン」と痛くなることがありますよね。それは、浅い水のなかでも水圧が耳の鼓膜にかかるからそのようになります。
他にも、水道の蛇口をひねると水が出ますが、これは水道管内の水圧によって出ています。
水圧を利用した技術
水圧はものづくりの技術にも役立っています。
例えば、水圧を利用して物を切る「ウォータージェットカッター」という機械があるのですが、非常に細いノズルから超高圧の水を噴射し、その水流の力で金属、ガラス、プラスチック、石などの様々な物を正確にカットします。
ウォータージェットカッターは、熱を発生させずに切断できるため、材料の熱変形や変質が起きにくいという特徴があります。
水の力がこんなに強いとは驚きですよね！
まとめ
水圧は、水が物体に及ぼす圧力のことになります。
そして、水圧は深さに比例して増加し、全方向に均等に働いています。深く潜るほど圧力が高くなるのは、上部にある水の重さが加わるためです。
いつか海やプールに行く機会があったら、ぜひ水の圧力を感じながら泳いでみてください！
