Номер 1, страница 58 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

1. Почему давление атмосферы нельзя рассчитать так же, как рассчитывают давление жидкости на дно сосуда?

1. Давление жидкости на дно сосуда рассчитывается по формуле гидростатического давления: $p = \rho g h$, где $\rho$ – плотность жидкости, $g$ – ускорение свободного падения, а $h$ – высота столба жидкости. Эта формула применима, когда плотность среды $\rho$ и ускорение свободного падения $g$ можно считать постоянными по всей высоте $h$. Для жидкости в обычном сосуде эти условия выполняются с высокой точностью.

Однако для атмосферы Земли эти допущения неверны, поэтому данную формулу использовать нельзя по следующим причинам:

1. Переменная плотность. Воздух, будучи газом, легко сжимаем. Верхние слои атмосферы давят на нижние, сжимая их. В результате плотность воздуха максимальна у поверхности Земли и уменьшается с высотой. Так как плотность $\rho$ не является постоянной величиной, ее нельзя просто подставить в формулу.

2. Отсутствие четкой верхней границы. Атмосфера не имеет резкой верхней границы. Она постепенно становится все более разреженной и плавно переходит в межпланетное пространство. Следовательно, невозможно определить точное значение "высоты столба" атмосферы $h$.

3. Изменение ускорения свободного падения. На больших расстояниях, которые охватывает атмосфера, ускорение свободного падения $g$ также уменьшается с высотой, что вносит дополнительную неточность в расчеты по простой формуле.

В силу этих причин для описания изменения давления в атмосфере используется более сложная модель, известная как барометрическая формула, которая учитывает зависимость плотности и давления от высоты.

Ответ: Давление атмосферы нельзя рассчитать по формуле для давления жидкости ($p = \rho g h$), потому что, в отличие от жидкости в сосуде, атмосфера имеет переменную плотность (она уменьшается с высотой) и у неё нет четко определенной верхней границы (высоты столба).