公務員試験 2022年 国家一般職(土木) 工学に関する基礎 No.11 解説

　問 題　　　　　

図のような円筒状の容器 A、容積が A と等しい円錐台状の容器 B と C をそれぞれ水平面上に置き、容器に水を満たした。このとき、A、B、C の底面が水により受ける圧力 (底面における水圧) をそれぞれ P_A、P_B、P_C とすると、これらの大小関係として最も妥当なのはどれか。ただし、大気圧は無視できるものとする。

1．P_A < P_B < P_C
2．P_A < P_C < P_B
3．P_B < P_A < P_C
4．P_B < P_C < P_A
5．P_C < P_A < P_B

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

【水圧の基礎知識】
１：水圧は面に垂直に働きます。
２：水圧は深くなるほど大きくなります。

底面における水圧は、容器の高さが高いほど大きいとわかります。※注意：底面が受ける「力」であれば、力は「水圧 × 底面積」 なので、高さだけからはわかりません。

高さは 容器 B が最大、C が最小です。従って
P_C < P_A < P_B です。

以上より、正解は 5 です。