Номер 2, страница 179 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Обсудить в классе. Параграф 54. Движение жидкости. Уравнение Бернулли. Глава 7. Элементы гидростатики и гидродинамики - номер 2, страница 179.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Если взять два листа бумаги, расположить их параллельно друг другу на небольшом расстоянии (несколько сантиметров) и подуть в зазор между ними, то можно будет наблюдать, как листы не разлетаются в стороны, а наоборот, притягиваются друг к другу. Это явление является наглядной демонстрацией закона Бернулли.

Решение

Закон Бернулли — это фундаментальный принцип гидро- и аэродинамики, который описывает связь между давлением, скоростью и высотой в движущейся жидкости или газе. Для горизонтального потока воздуха, пренебрегая его сжимаемостью, уравнение Бернулли можно записать так:

$$p + \frac{\rho v^2}{2} = \text{const}$$

где $p$ — это статическое давление, $\rho$ — плотность воздуха, а $v$ — скорость потока воздуха. Из этого уравнения следует важный вывод: там, где скорость потока выше, давление ниже, и наоборот.

Применим этот закон к нашему эксперименту:

1. Когда мы дуем между листами бумаги, мы создаем струю воздуха, скорость которой ($v_{внутр}$) значительно выше, чем скорость неподвижного воздуха с наружных сторон листов ($v_{внешн} \approx 0$).

2. Согласно закону Бернулли, в области между листами, где скорость воздуха велика, возникает область пониженного давления ($p_{внутр}$).

3. С наружных сторон на листы бумаги действует давление спокойного окружающего воздуха ($p_{внешн}$), которое является стандартным атмосферным давлением.

4. Таким образом, давление снаружи листов оказывается больше, чем давление между ними: $p_{внешн} > p_{внутр}$.

5. Эта разница давлений создает силу, которая действует на каждый лист и направлена из области более высокого давления (снаружи) в область более низкого давления (внутрь). В результате листы бумаги прижимаются друг к другу.

Ответ: Два листа бумаги притянутся друг к другу. Это происходит потому, что поток воздуха между ними, согласно закону Бернулли, создает область пониженного давления. Давление окружающего воздуха с наружных сторон листов становится больше, чем давление между ними, и эта разница давлений толкает листы навстречу друг другу.