水深と水圧

静止した海で、海面から水深 $50\mathrm{m}$ の点にはたらく圧力（大気圧と水圧の和）は何 kPa か。ただし、海水の密度は深さによらず $1.0\times 10^{3}kg/{\mathrm{m}}^3$、重力加速度の大きさは $9.8m/{\mathrm{s}}^2$、海面での大気圧は $1.0\times 10^2\mathrm{kPa}$ とする。答えは整数で求めよ。

有人潜水調査船が、海溝の斜面を調べるために水深 $6500\text{m}$ の地点まで潜航した。海水の密度は深さによらず $1.03\times 10^3{\text{kg/m}}^3$ で一定とし、重力加速度の大きさを $9.8{\text{m/s}}^2$、海面での大気圧を $1.0\times 10^5\text{Pa}$ とする。

この地点で調査船の外壁が受ける圧力（大気圧と水圧の和）は何 MPa か。有効数字 2 桁で答えよ。ただし、$1\text{MPa}=1.0\times 10^6\text{Pa}$ である。

ある海域で、圧力センサーを取り付けた観測機器を海面から鉛直に沈めた。この海域の海水の密度は、海面から深さ $100\text{m}$ までの表層では $1.024\times 10^3{\text{kg/m}}^3$、深さ $100\text{m}$ より深いところでは $1.028\times 10^3{\text{kg/m}}^3$ で、それぞれの層の中では深さによらず一定であるとする。海面での大気圧を $1.01\times 10^5\text{Pa}$、重力加速度の大きさを $9.8{\text{m/s}}^2$ とする。

観測機器が海底近くに達したとき、圧力センサーが示した圧力（大気圧を含む圧力）は $5.047\times 10^7\text{Pa}$ であった。このときの観測機器の深さは何 m か。有効数字 3 桁で求めよ。なお、海水は静止しているものとする。

ある港の岸壁近くの海底に、水圧計を固定して設置した。この水圧計は、海水の重さによる圧力と海面にかかる大気圧を合わせた圧力（絶対圧）を測る。近くには気圧計もある。台風の接近前と、台風が最も近づいたときに、それぞれ次の値が観測された。

台風最接近時には、台風接近前に比べて海面が上昇していた。この海面上昇は、次の 2 つの効果を足し合わせたものと考える。

• 吸い上げ効果：気圧が下がった分の圧力を海水柱の重さで補うだけ、海面が上昇する効果
• 吹き寄せ効果：風によって海水が岸に吹き寄せられ、海面が上昇する効果

海水の密度は $1.025\times 10^3{\text{kg/m}}^3$ で一定、重力加速度の大きさは $9.8{\text{m/s}}^2$、$1\text{hPa}=100\text{Pa}$ とする。2 回の観測は天体の引力による潮汐（天文潮）が同じ高さになる時刻に行ったものとし、天文潮による海面の変化は考えなくてよい。また、海水は水圧計の上で静止しているとみなす。

台風最接近時の海面上昇のうち、吹き寄せ効果による海面上昇は何 cm か。小数第 1 位を四捨五入して整数で求めよ。