最終更新: 2026-06-15

圧力とは

圧力は、力がどれだけ集中しているかを表す量です。同じ力でも、それが作用する面積によって感じ方はまったく異なります。手のひらに指を当てても痛くないのに、同じ力で針を押し当てると皮膚に刺さります。圧力はこの違いを「力÷面積」という単純な比で表します（$P = F / A$）。このツールでは、力と接触面積から圧力を求めることができるほか、式を変形して力または面積を逆算することもできます。

圧力の仕組み

面に圧力をもたらすのは、面に垂直（法線方向）にはたらく力の成分だけです。力を広い面積に分散すれば圧力は低くなり、同じ力でも小さな面積に集中させれば圧力は一気に高くなります。力そのものは変わっていないにもかかわらずです。鋭い刃・画鋲・ピンヒールはこの原理で高い圧力を生み出す一方、スノーシュー・幅広タイヤ・広い基礎は荷重を分散させることで圧力を下げています。

公式

量	記号	意味
圧力	$P$	単位面積あたりの力、$P = F / A$
力	$F$	面にはたらく法線力
面積	$A$	力が作用する面積

SI単位では、ニュートン（N）をメートル二乗（m²）で割るとパスカル（Pa）が得られます（$1\ \text{Pa} = 1\ \text{N/m}^2$）。パスカルは非常に小さい単位なので、キロパスカル（kPa）・bar・気圧（atm）のほうが実用的な場合も多く、$1\ \text{bar} = 100\ \text{kPa}$、$1\ \text{atm} = 101.325\ \text{kPa}$ です。

計算例

底面積 0.01 m²（10 cm × 10 cm）の箱が 500 N の力で床を押しているとき、床にかかる圧力は次のようになります。

$$\begin{aligned} P &= \frac{F}{A} \\ &= \frac{500}{0.01} \\ &= 50\,000\ \text{Pa} = 50\ \text{kPa} \end{aligned}$$

底面積が半分の 0.005 m² になると、同じ力が半分の面積に集中するため圧力は 100 kPa に倍増します。

圧力の単位

圧力の単位は分野によってさまざまです。SI単位はパスカル（Pa）で、天気予報ではヘクトパスカル（hPa）やミリバール、タイヤの空気圧には psi や bar、化学では atm（気圧）がよく使われます。換算値は固定されており、$1\ \text{bar} = 100\,000\ \text{Pa}$、$1\ \text{atm} = 101\,325\ \text{Pa} \approx 14.7\ \text{psi}$、$1\ \text{psi} \approx 6895\ \text{Pa}$ です。このツールでは各量を好きな単位で入力・表示できます。

制限事項

このツールは、力が一様に平面の法線方向にはたらくことを前提としています。斜めに力を加えた場合は、法線成分のみを使用してください。また、圧力が面全体で均一であると仮定しているため、実際の接触面で圧力分布が不均一な場合は結果は平均圧力を表します。深さに応じて変化する流体内の圧力については、静水圧ツールをご利用ください。

よくある質問 (FAQ)

圧力の公式は何ですか？

圧力は力を面積で割った値です（P = F / A）。力は面に対して垂直（法線方向）な成分のみが有効です。SI単位ではニュートン（N）をメートル二乗（m²）で割るとパスカル（Pa）が得られます（1 Pa = 1 N/m²）。この式を変形すると F = P · A および A = F / P となるため、3つの量のうち任意の1つを求めることができます。

圧力の単位にはどのようなものがありますか？

SI単位はパスカル（Pa）ですが非常に小さいため、倍量単位がよく使われます。1 kPa = 1000 Pa、1 bar = 100 000 Pa = 100 kPa、1 標準大気圧（atm）= 101 325 Pa ≈ 1.013 bar です。米国では平方インチあたりポンド（psi）が一般的で、1 psi ≈ 6895 Pa、大気圧は約 14.7 psi です。このツールでは各単位を自動変換して表示します。

圧力と力の違いは何ですか？

力は「押す量の合計」、圧力は「その力がどれだけ集中しているか」を表します。同じ力でも広い面積に分散すれば圧力は低く、小さな面積に集中すれば圧力は非常に高くなります。刃の鋭いナイフがよく切れるのも、画鋲が軽い力で刺さるのも、細い先端に力が集中して圧力が大きくなるためです。逆にカンジキが雪に沈まないのは、面積を広げて圧力を下げているからです。

圧力を上げ下げするにはどうすればよいですか？

P = F / A なので、力か面積のどちらかを変えることで圧力を調整できます。圧力を下げるには、面積を大きくする（幅広タイヤ・広い基礎・カンジキ）か、力を小さくします。圧力を上げるには、面積を小さくする（鋭い刃・針・ピンヒール）か、力を大きくします。