中学理科中学1年生物理

圧力の求め方（力÷面積）｜単位Paをやさしく【中1理科】

中1理科でつまずきやすい「圧力」を、算数の「単位量あたり」とつなげて図解。圧力＝力÷面積、単位Pa（パスカル）の意味、同じ力でも面積が小さいほど圧力が大きい理由（画びょう・スキー板）まで、図と例題でやさしくわかります。

「画びょうはかんたんに刺さるのに、指でおしても壁にはささらない。同じ力なのに、なんで？」——その答えのカギが圧力です。圧力は中1理科でつまずきやすい単元ですが、じつは算数で習った「単位量あたりの大きさ」とまったく同じ考え方。図でつかめば、公式を丸暗記しなくても大丈夫です。

圧力の求め方

たとえば、$0.5$ m² の面に $200$ N の力がかかっているなら、

$200 \div 0.5 = 400$

圧力は 400 Pa。面を「ぐっとおす度合い」が、数字でわかります。

どうして「力 ÷ 面積」なの？

圧力とは「1m²あたりにかかる力」のこと。同じ大きさ（1m²）で比べたときに、どれだけ強くおされているかを表します。

面積 $4$ m² を「$1$ m² のマス $4$ 個」と考え、全体の力 $200$ N を $4$ で割ると、1マスあたり $50$ N。これが圧力（$50$ Pa）です。「1あたり」を出すために割る——算数の単位量あたりの大きさ（こみぐあい・1個あたりのねだん）と、まったく同じしくみです。

セナ

力が大きいほど、圧力も大きいってことだよね？

ホクト先生

力だけじゃ決まらないのがポイント！ 圧力は「力 ÷ 面積」だから、力と面積の両方で決まるんだ。同じ力でも、当たる面積がせまいと圧力は大きくなる。画びょうがかんたんに刺さるのは、先っぽがとてもせまくて、そこに力が集中するからだよ。

単位 Pa（パスカル）の意味

圧力の単位 **Pa（パスカル）**は、「1m²あたり何Nの力か」を表します。

たとえば $400$ Pa なら「$1$ m² あたり $400$ N の力でおされている」という意味。$1$ Pa はとても小さい圧力なので、天気予報の気圧などでは $1000$ 倍の **hPa（ヘクトパスカル）**もよく使われます（$1$ hPa ＝ $100$ Pa）。

よくある間違い

同じ力でも、面積が変わると圧力が変わる

ここが圧力のいちばん大事なところ。同じ力でも、当たる面積が小さいほど圧力は大きく、面積が大きいほど圧力は小さくなります。

同じ画びょうでも、指が当たる頭は面積が広いので圧力が小さく、指は痛くなりません。いっぽう板に当たる先はとてもせまいので、同じ力がせまい面積に集中して圧力がとても大きくなり、ぐさっと刺さります。力は同じ50Nなのに、当たる面積がちがうだけで、こんなに差が出るのです。スキー板や雪上車のキャタピラが雪にしずまないのも、接地する面積を広くして圧力を小さくしているからです。

やってみよう（練習問題）

圧力がわかると、「なぜ画びょうは刺さるのか」「なぜスキー板はしずまないのか」が、ぜんぶ同じ1つの考え方で説明できます。理科の計算は、算数の「1あたり」の力がそのまま武器になります。