静水圧とは？
静水圧とは、静止した流体が、ある一点よりも上にある流体の重さによって及ぼす圧力のことです。液体の中で深く潜るほど、その上にある流体の量が増えるため、圧力も大きくなります。この原理は、スキューバダイビングやダムの設計から、血圧、給水塔の構造に至るまで、あらゆる場面を支配しています。重力と流体が存在するところであればどこでも成り立つ、普遍的な物理法則です。
この計算ツールの使い方
次の3つの値を入力してください。流体の密度（\(\rho\)）を1立方メートルあたりのキログラム（kg/m³）で、重力加速度（\(g\)）を毎秒毎秒のメートル（m/s²）で、そして流体柱の深さまたは高さ（\(h\)）をメートル（m）で入力します。計算結果はパスカル（Pa）で表示され、キロパスカル（kPa）、バール（bar）、気圧（atm）への変換も自動で行われます。なお、真水の密度は約1000 kg/m³、海水は約1025 kg/m³、地球の標準重力は9.81 m/s² です。
公式の解説
基本となる式は $$P = \rho \cdot g \cdot h$$ です。密度（\(\rho\)）は1立方メートルあたりの流体がどれだけの質量を持つかを表し、重力（\(g\)）はその質量を重さへと変換します。そして深さ（\(h\)）は流体柱の高さに応じて結果を拡大します。これらの積が得られる値はゲージ圧、つまり大気圧を基準とした圧力です。絶対圧を求めたい場合は、この結果に大気圧（約101,325 Pa）を加えます。
計算例
真水の中、深さ10 mにいるダイバーを考えてみましょう。\(\rho = 1000\ \text{kg/m}^3\)、\(g = 9.81\ \text{m/s}^2\)、\(h = 10\ \text{m}\) とすると、$$P = 1000 \times 9.81 \times 10 = 98{,}100\ \text{Pa}$$ となります。これは 98.1 kPa、0.981 bar、約0.968 atm に相当します。つまり、水深10 mごとに約1気圧ぶんの圧力が加わるということで、ダイバーにとって便利な目安になります。
よくある質問
容器の形は関係ありますか？ いいえ、関係ありません。静水圧は深さ・密度・重力だけで決まり、容器の幅や容積には左右されません。
これはゲージ圧ですか、それとも絶対圧ですか？ この公式が示すのはゲージ圧（大気圧を基準とした圧力）です。絶対圧を求めるには約101,325 Pa を加えてください。
重力 \(g\) はどの値を使えばよいですか？ 地表では9.81 m/s² を使用してください。他の惑星での計算や、高地での精密な計算には別の値を用います。
