教科書では教えてくれない「圧力」と「力」の違い。理科教員を目指すライターが解説

正解は、どちらも〇です。（ア）に関して、板の重さの100Nで床が圧されているので間違いなく100Nの力がかかっているので〇。（イ）に関して、力がかかっている面積が1m^2。ここに100Nの力がかかっているので、圧力に直すと100Pa。（イ）も〇です。

ここで言いたいことは

「力」と「圧力」は同時にかかっている

ということ。圧力がかかるのと力がかかるのは同じ現象なのです。

そういう意味で圧力≒力とイメージしても問題ありません。「何かが何かをおしている」という現象は同じで、おしている程度の表し方が違うだけです。

何がどうであれ、400kgの重さ分の「力」がかかります。つまり

400kg x 9.8[m/s2]＝3920N

圧力は力が働いている面の面積で割って

3920N/2[m2]で1960[N/m2]=1960Pa。

ここで述べたいのは、力：3920[N]、圧力：1960[Pa(N/m2)]の解釈の違い。前者の3920[N]は床「力の合計」です。力と出てきたら、力がかかってる面の面積にかかわらず、その面全体で合計したものになります。

一方、1960(N/m2)は力の合計ではなく、かかってる面の平均。その面全体で平均するとどれくらい押されているか？の指標です。

まとめると、「力」は合計、「圧力」は平均（以下エリア平均と呼ぶ）。400kgのブロックが床に力をかけていることは変わりませんが、その時の床がどんな風に押されているかの表し方が違いますね。力は押されている部分の合計で表し、圧力は押されている部分の平均です。

ここで出てきた自作用語「力の合計」「力の平均」の考え方は次項で見ていきましょう。