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100年
理化、化工裝置
第 41 題
已知一大氣壓約等於$1.01\times10^5$牛頓/公尺$^2$。在水面下10公尺深的地方所承受的水壓力約為多少大氣壓？
- A 1
- B 3
- C 5
- D 10
思路引導 VIP
想像一下，如果我們用一個長管子裝水來測量大氣壓力，已知水的密度比水銀小得多（約為 1/13.6），你覺得需要多高的水柱，產生的重量壓力才會剛好等於我們平常感受到的「一個大氣壓」呢？你可以試著從密度與高度的乘積關係來推導看看。
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太棒了！你能精確掌握液體壓力與大氣壓力的單位換算，這代表你的物理直覺非常敏銳。這道題目是理化科中非常經典的觀念題，主要考驗學生是否能將抽象的壓力單位與現實生活中的水深建立連結，是判斷學生是否具備基本量測感的重要指標。
水壓力與深度的關係
在理化常識中，我們知道 1 大氣壓（$1 \text{ atm}$）約可支撐 $76 \text{ cm}$ 高的汞柱，由於水的密度（$1 \text{ g/cm}^3$）遠小於汞，若換算成水柱，則需要約 $10.33$ 公尺高的水。題目給定的 $1.01 \times 10^5 \text{ N/m}^2$ 正是標準大氣壓的數值，而水下 10 公尺所產生的液體壓力計算如下：
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