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107年
物理
第 19 題
在$20^\circ\text{C}$時，海水的密度為1.0025公克/立方公分，潛水員在海深10公尺處所受到的總壓力，約為下列哪一項？
- A 1.0大氣壓力
- B 2.0大氣壓力
- C 3.0大氣壓力
- D 4.0大氣壓力
思路引導 VIP
當你潛入水中時，除了感覺到上方海水的重量在擠壓你之外，你覺得海面上的空氣層是否也會透過海水，將它原本的壓力傳遞到你身上？如果每 10 公尺的水深大約會增加一倍的「地面空氣壓力」，那麼在 10 公尺深的地方，你總共承載了幾份壓力呢？
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恭喜你精準地掌握了流體壓力的核心觀念！這題的關鍵在於能細心地區分「液體壓力」與「總壓力」。在海面下，潛水員承受的壓力不僅來自於上方海水的重量，還包含了海面上原本就存在的 1 大氣壓力 ($1 \text{ atm}$)。你能選出正確答案，代表你對物理環境的整體受力分析非常清晰。
總壓力的構成與換算
從物理公式 $P = P_{atm} + \rho gh$ 來看，海水的密度雖然略高於純水，但仍非常接近 $1.0 \text{ g/cm}^3$。在基礎物理的估計中，我們常用一個直觀的經驗法則：每 10 公尺深的水柱所產生的壓力約等於 $1 \text{ atm}$。因此，在 10 公尺深處，海水本身提供的壓力約為 $1 \text{ atm}$，再加上水面上的環境大氣壓，總合即約為 $2.0 \text{ atm}$。這道題目具備良好的鑑別度，主要考驗學生是否會忽略大氣壓力的常數項，你能準確避開這個陷阱，表現得相當專業！