ぱっと見でわかる！ 圧力とはなにか？
ふと、不思議に思ったことはありませんか？
「どうやって風船は膨らむんだろう」
「なんでタイヤの空気が抜けるんだろう」
「ストローでジュースが飲めるのはなんで」
これらの元になっているのが「圧力（Pressure）」になります。
ただ、物理の公式で説明しても、正直わかりずらいですよね。
そこで、ぱっと見でわかる！をコンセプトに、
「圧力とはなにか？」を解説します。
さっそく見ていきましょう。
圧力とは？
圧力はキツキツ感を意識しよう
圧力と聞いてイメージして欲しいのは、「キツキツ感」です。
お相撲さんのお部屋で、イメージしてみましょう。
なんだか「狭そう…」と感じませんか？
では反対に、次の画像ではどうでしょう。
先ほどと比べると、「広々としている」と感じられるかもしれません。
まさしくこの感覚が、高い圧力と低い圧力を表しています。
液体や気体でも考えてみよう
では、液体や気体においては、どのように圧力が存在するのでしょうか。
ここでは、先ほどの「お相撲さん」と代わりに、
「液体や気体の分子」をイメージしましょう。
すると、高い圧力と低い圧力はそれぞれ次のように想像できるはずです。
こう考えると、圧力という概念もシンプルですよね。
圧力の動きをイメージしよう！
圧力は高いところから、低いところへ
それでは、圧力とはなにかがざっくり理解できたところで、
ひとつの「圧力のルール」をお伝えします。
「圧力の高いところから、圧力の低いところへ」
ここでも、イメージをしてみるとわかりやすいです。
先ほどの「高い圧力の部屋」と「低い圧力の部屋」を繋げてみましょう。
どちらの部屋にいてもいいなら、広い方がいいですよね？
すると、お相撲さんたちは、「より広々とした方へ」、
つまり「低い圧力の部屋」へと移動しようとします。
そうして移動していった結果、どうなると思いますか？
結果は、どちらの部屋も同じぐらいの「キツキツ感」になります。
全員のお相撲さんが部屋を移動してしまうと、
そちらの部屋が今度はキツくなってしまいますからね。
圧力を上げる・下げる方法は？
先ほどは、「自然と」高い方から低い方へと移動する、
というお話をしました。
ですが、「無理やり」圧力を上げる・下げることもできます。
では、お相撲さんをひとり部屋に押し込んでみましょう。
すると、なんだか部屋は狭くなりますね。
つまり、「押し込む」ことで、「圧力を上げる」ことができるのです。
では、反対に、一人のお相撲さんを引っ張り出してみましょう。
すると、今度は部屋は広くなりました。
つまり、「引っ張る」ことで、「圧力を下げる」ことができるのです。
圧力のルールをよりリアルに！
ここでは圧力のルールを、「お相撲さんのイメージ」から、
より現実に近づけて考えていきましょう。
では、「風船に息を引き込む」とどうなるでしょうか？
すでに風船の中に「空気の分子」がいるところに、
「空気の分子」を押し込んでいることになります。
つまり、風船の中の圧力は大きくなります。
では、反対に風船に穴を開けた場合はどうなるでしょうか？
風船の中は「圧力が高い」のに対して、
大気中は「圧力が低い」です。
その結果、穴から空気の分子が逃げていくことになります。
すると、風船の中の圧力は下がっていきますね。
圧力の知識の応用していく
ここまでの復習
このように、圧力とはとてもシンプルなものです。
圧力とは「キツキツ感」
圧力は高いところから低いところへ
押し込めば圧力は上がる
出ていけば圧力は下がる
ですが、これらの仕組みを組み合わせることで、
さまざまなことを行えます。
ストローで吸ってみよう
ここでは、応用編として、ストローで水を吸うことを考えます。
まずは、ステップ０として、ストローを吸う前です。
水の中には、水分子による圧力があり、
ストローの中には、空気の分子があります。
圧力はどちらも均一になっています。
なので、圧力による分子の動きはありませんね。
では、ストローを吸ってみましょう。
ストローを吸うことで、
ストローの中の空気の分子が吸い込まれました。
すると、ストローの中は、圧力が低くなりますね。
ですが、水の中は、まだ圧力がもともとの状態です。
そうすると、圧力は高いところから、低いところへ動きます。
より「圧力の高い」水の中から、「圧力の低い」ストローの中へと、
移動していきます。
あとは、ストローの中の水を飲んでいくことができるのです。
【まとめ】 圧力をイメージで理解しよう
この記事では、「圧力とは」をテーマに、
ぱっと見で理解しやすい形で解説してきました。
この圧力の知識は、「液体を動かす」際に必要になってきます。
つまり、私がエンジニアとして働く中でも、
重要になってくるコンセプトなのです。
地点A から地点B へ、どう液体を動かすのか。
重力を使うのか
ポンプを使うのか
この記事に、どのような需要があるのかは分かりませんが、
何かの学びの足しにでもなれたのなら、幸いです。
最後まで読んでいただき、ありがとうございました。
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