Решение Упражнения 21 по Физике 7 Класс

Упражнение 21 Задание 1. На твердое тело, песок и воду подействовали с одинаковой силой (рис. 105). Объясните, в чем разница при передаче давления этими телами. Ответ: Разница заключается в механизме передачи давления из-за различного строения веществ: а) Твердое тело передает давление только в направлении действия силы. Это происходит потому, что молекулы твердого тела жестко связаны друг с другом. б) Песок (сыпучее тело) передает давление не только вниз, но и частично в стороны, однако из-за трения между песчинками давление распределяется неравномерно. в) Вода (жидкость) передает давление во всех направлениях одинаково. Это объясняется законом Паскаля: молекулы жидкости подвижны и при сжатии передают импульс во все стороны. Задание 2. Сравните давление газа в двух сосудах (рис. 106). В каком сосуде давление меньше, если массы и температуры газов одинаковы? Ответ обоснуйте. Ответ: Давление газа в красном сосуде (большего объема) меньше, чем в желтом. Обоснование: Согласно закону Бойля-Мариотта, при постоянной температуре и массе газа его давление обратно пропорционально объему: \[ p \sim \frac{1}{V} \] Так как объем красного баллона больше, молекулы газа в нем ударяются о стенки реже, следовательно, создаваемое ими давление будет ниже. Задание 3. Почему взрыв снаряда под водой губителен для живущих в воде организмов? Ответ: Это происходит из-за несжимаемости воды и действия закона Паскаля. При взрыве образуется область очень высокого давления. Поскольку вода практически несжимаема, это избыточное давление мгновенно и без изменений передается во всех направлениях на большие расстояния. Резкий скачок давления (гидравлический удар) разрушает внутренние органы живых организмов. Задание 4*. Выполняется ли закон Паскаля на орбитальной космической станции? Ответ: Да, закон Паскаля выполняется. Обоснование: Закон Паскаля основан на подвижности молекул жидкостей и газов, которая не зависит от наличия или отсутствия силы тяжести. В условиях невесомости на станции давление, производимое на жидкость или газ, по-прежнему будет передаваться в любую точку без изменений во всех направлениях. Не будет действовать только гидростатическое давление, вызванное весом самой жидкости \( p = \rho gh \), так как \( g \approx 0 \) относительно станции, но сам принцип передачи внешнего давления остается неизменным.