気圧モデルは，「空気分子が飛んで来て衝突」。 そして水圧モデルは，「水分子が密着して圧迫」になる。 はじめに，雑駁なモデルから。 水の中に，立方体の区画 A1, A2, A3, ‥‥ を，つぎのように考える： 
A1, の上面には，大気圧 F0 がかかっている。 A2, の上面には，Ｆ0 に A1 の重さを加えた力 F1 がかっている。 A3, の上面には，F1 に A2 の重さを加えた力 F2 がかっている。 ‥‥
各 An の水塊は，その内部に水の流れがない状態で形を保っているとしよう。 これは，つぎのような力の釣り合いが実現されているということである 
横方向の力の大きさは？ これは縦方向の力の大きさと等しい (圧力の等方性)。 実際，等しくなければ，An の中で水の流れが生じることになる──圧力の高いところから低いところへ。 ただし横方向の力の大きさは，An の上面から下面へ Fn−1 から Fn に推移する。 
以上は，離散モデルである。 これを連続モデルに変える。 立方体のサイズを →0 にするわけである。 この結果は，つぎのようになる：
水深ｎメートルの一点には，f + ρｎ トン重/ｍ2 の圧力がかかる。 大気圧は約10トン重/ｍ2，水の密度は１トン/ｍ3 なので，
水圧のモデルは，「重力による収縮と圧力勾配による膨張とが釣り合う」である。 「重力による収縮と圧力勾配による膨張とが釣り合う」は，「静水圧平衡」と呼ばれる。 また，「重力による収縮と圧力勾配による膨張とが釣り合う」を一般的に考えるときは，これを「静力学平衡」と呼ぶ。 |