静水圧計算
密度1000 kg/m³の水の深さ10 m、重力加速度9.81 m/s²では、ゲージ圧は98100 Paです。密度、深さ、重力加速度を入力し、絶対圧が必要なら大気圧も加えてください。ブラウザで無料で使えます。
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- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 密度
- 1,000
- 深さ
- 10
- 重力加速度 g
- 9.81
- 大気圧
- 0
- ゲージ圧
- 98,100
- 圧力
- 98,100
静水圧とは、自由表面の下の所定の深さで、静止した流体柱が及ぼす圧力です。一様重力下で密度が一定の非圧縮性流体では、深さ h におけるゲージ圧は密度×重力×深さ—P は rho g h—に等しく、単位面積上の流体の重さが圧力差と釣り合うからです。技術者、ダイバー、土木設計者、学生はタンク設計、潜水筐体の評価、教科書のプールやダム問題の検算にこの関係を日常的に使います。本計算機は流体密度・深さ・重力加速度を受け取り、それらを掛け合わせ、任意で大気圧（または他の基準圧）を加えてゲージ圧または絶対圧を一度の呼び出しで返します。負の深さは明確な検証エラーで拒否されます。自由表面より上の点は静水柱モデルの外だからです。
静水圧が密度・深さ・重力から導かれるしくみ
静止した鉛直流体柱の平衡から始めます。厚さ dh・面積 A の薄い水平スラブに働く正味の力はゼロでなければなりません。圧力増分 dP に A を掛けたものは、スラブの重さ（密度×g×A×dh）に等しいからです。
面積を打ち消し、自由表面から深さ h まで積分すると、密度と g が一定のときの古典的な静水関係が得られます。ゲージ圧は rho×g×h です。自由表面が基準大気に開いているとき、表面でのゲージ圧はゼロで、絶対圧はゲージ圧に大気オフセットを加えたものです。
密度はキログラム毎立方メートル、グラム毎立方センチメートルなど質量／体積の単位で表せますが、重力と深さは長さと時間の単位が整合し、積が圧力の整合単位になる必要があります。深さは自由表面からの鉛直距離で、ゼロ以上でなければなりません。
本計算機は成層密度プロファイルの積分、流動流体のベルヌーイ項、パスカルから bar や psi への換算、表面張力や圧縮性の補正は行いません。中等物理・流体力学・現場工学が静水圧と呼ぶ代数的定義にのみ答えます。
送信内容と返却内容
density は単位体積あたりの流体質量で非負でなければなりません。典型的な淡水は約千キログラム毎立方メートル、海水は約千二十五付近です。depth は自由表面からの距離で、整合する長さ単位でゼロ以上—負の深さは負の深さ規則を明示するメッセージで失敗します。
gravity は整合単位の重力加速度で非負でなければなりません。任意で atmospheric を有限の圧力オフセットとして送り、ゲージ項の後に加算します。省略時は atmospheric をゼロとみなし、応答はゲージ圧のみを報告します。
古典的な教科書チェックでは、淡水十メートル・9.81 メートル毎秒毎秒でゲージ圧約九万八千百パスカル、同柱に大気圧十万千三百二十五パスカルを加えてプール底付近の絶対圧を得ます。宿題や現場見積もりには無料のブラウザフォームを使い、一括解答キーや回帰フィクスチャが必要なときは同一契約をスクリプトから呼び出してください。
実務で静水圧計算が現れる場面
中等・大学の物理では、密度・深さ・g を与えて没地点の圧力を問うプール・ダム・潜水鐘の問題が頻繁に出され、大気圧を加えてゲージと絶対を区別することも多いです。土木・機械技術者は設計深さでの rho g h から横方向流体荷重を見積もり、薄肉タンク・擁壁・埋設管を寸法決めします。
レクリエーション／商業ダイビング教材は海水の単純柱モデルと一致するよう深さを環境圧に対応づけます。水槽・養殖設計者は最深水位でのガラスやライナー荷重を確認します。
後でベルヌーイの流線エネルギー収支、多流体マノメータ差圧、圧縮性大気成層、パスカルと psi の単位換算、没水体の浮力などが必要な場合は、この静水圧計算機ページを過負荷にせず、別の検索意図とランディングとして扱ってください。
活用例
宿題・実験の解答キー
教科書のプール・ダム問題で P = ρ·g·h（任意で +P_atm）を計算し、教員と自動採点が同一の正解を共有。負の深さの拒否も含みます。
タンク・壁・潜水深度の見積もり
密度と重力が一定のもと、設計深さでのゲージ圧または絶対圧をタンク・擁壁・配管・潜水計画用に見積もります。
よくある質問
この静水圧計算機はどの式を使いますか？
ゲージ圧は P = ρ · g · h です。密度・重力・深さは整合する単位を共有する必要があります。
深さが負の場合はどうなりますか？
負の深さは点を自由表面より上に置き、ここで用いる静水柱モデルの外になります。
大気圧は必須ですか？
いいえ。 atmospheric を省略するとゲージ圧のみ（オフセットゼロ）を返します。絶対圧や他の基準オフセットが必要なときだけ atmospheric を渡してください。
どの単位を使えばよいですか？
整合する任意の組です。 SI では密度 kg/m³、深さ m、重力 m/s² で圧力はパスカル (N/m²) になります。ツールは単位換算を行いません。
海水やほかの惑星でも使えますか？
使えます。海水なら約1025 kg/m³のように流体の密度を入力し、重力加速度も条件に合わせて指定すれば、月や惑星、遠心分離機の問題にも対応します。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/thermo/hydrostatic-pressure \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"density":1000,"depth":10,"gravity":9.81}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/thermo/hydrostatic-pressure", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"density": 1000,
"depth": 10,
"gravity": 9.81
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/thermo/hydrostatic-pressure",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"density": 1000,
"depth": 10,
"gravity": 9.81
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/thermo/hydrostatic-pressure", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"density":1000,"depth":10,"gravity":9.81}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"density":1000,"depth":10,"gravity":9.81}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/thermo/hydrostatic-pressure", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"density": 1000,
"depth": 10,
"gravity": 9.81
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "thermo.hydrostatic_pressure",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
無料のブラウザツールと有料 API は同一の純粋な同型関数を共有するため、宿題の解答キー、現場ノート、自動パイプラインが同じ入力で食い違うことはありません。
静水圧が密度・深さ・重力から導かれるしくみ
地表付近の重力は通常 9.81 メートル毎秒毎秒ですが、フィールドは非負の有限値をすべて受け付けるため、月・惑星・遠心機の問題も有効です。負の深さは評価点を表面より上に置き、この単純な柱モデルが適用できず、要求は invalid_input で失敗します。
送信内容と返却内容
density・depth・gravity フィールドに有限の数値を送ってください。欠落フィールド、非数値文字列、NaN、Infinity は invalid_input で失敗し課金されません。成功時は整理済みの density・depth・gravity・atmospheric を返し、オフセットを渡した場合は has_atmospheric を true にし、gauge_pressure を rho×g×h、pressure をゲージ＋atmospheric とし、formula 文字列と method hydrostatic_pressure を含めます。成功した API 呼び出しの料金は公開ベース $0.002 毎アイテムで、検証失敗は前払い残高を消費しません。
実務で静水圧計算が現れる場面
本能力は純粋な parse エンジンなので、API 料金は成功アイテムあたり公開ベース $0.002 で、検証失敗は残高を消費しません。
連携の活用例
教材ウィジェットと API フィクスチャ
同一の同型ソルバーからブラウザデモと CI の golden テストを駆動し、教室ツールとバックエンド採点の食い違いを防ぎます。
技術的な質問
料金はいくらですか？
ブラウザツールは無料でローカル実行です。API 要求は成功アイテムあたり $0.002 の前払い KIT 残高を使い、無効入力は課金されません。