Up 「１ｍ2あたり10トン」 作成: 2022-07-27
更新: 2022-07-27

    気象学のテキストには，「大気圧は１ｍ2あたり10トン」のフレーズが必ず出てくる。
    これはどこから来たかというと，歴史的には「トリチェリの実験」：
      「長い柱状容器に水銀を満たし，逆さにして水銀槽に立てると，
      　容器の中の水銀の高さが 76cmに」


    この観察事実から，つぎの問題が生じる：
      「高さ76cm の柱の水銀は，なぜ下に落ちないのか？」

    高さ76cm の水銀柱の重さは，底面積を１ｍ2 とすると，つぎの計算により，10332 kg ──およそ10トン──となる：
      水銀の密度：13.595 g/cm3 = 13595 kg/m3
      水銀柱の体積：0.76 [m] × 1 [m2] = 0.76 [m3]
      水銀柱の重さ：13595 [kg/m3] × 0.76 [m3] = 10332 [kg]


    ここで「大気圧が水銀柱を支えている」と考える。
    そしてこの場合，「大気圧 ＝ 10332 kg/ｍ2」となる：
      上の図を，つぎのように書き換える──「パスカルの原理」に出てくるＵ字型管である：

    とか　　　　　　　　　　　　

      10トンの水銀柱は上向きの10トンの力で支えられている。
      パスカルの原理により，この上向きの10トン/ｍ2 は，管の右側にも現れる。
      そしてそれは，下向きの10トン/ｍ2 と釣り合っていることになる。
      この下向きの10トン/ｍ2 を, 「大気圧」と考える。