Номер 1, страница 60 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VI. Атмосфера и атмосферное давление. Выполняем тест - номер 1, страница 60.

Условие.

1. Если из сосуда, изображённого на рисунке, откачать воздух, то резиновая плёнка на горлышке сосуда:

1) прогнётся внутрь

2) выгнется наружу

3) останется неподвижна

Решение.

Решение

В начальном состоянии, до откачивания воздуха, давление внутри сосуда равно внешнему атмосферному давлению. Силы, действующие на резиновую плёнку со стороны внутреннего и внешнего воздуха, скомпенсированы, и плёнка находится в равновесии, оставаясь плоской.

Когда из сосуда начинают откачивать воздух, количество молекул газа внутри него уменьшается. Это приводит к понижению давления внутри сосуда, обозначим его как $P_{внутр}$. В то же время давление снаружи сосуда остается неизменным и равным атмосферному давлению, $P_{атм}$.

Таким образом, создается ситуация, когда давление снаружи плёнки становится больше, чем давление внутри: $P_{атм} > P_{внутр}$. Разность давлений создает результирующую силу, направленную внутрь сосуда. Сила, действующая на плёнку со стороны атмосферы ($F_{атм} = P_{атм} \cdot S$), превышает силу, действующую со стороны разреженного воздуха внутри сосуда ($F_{внутр} = P_{внутр} \cdot S$), где $\text{S}$ — площадь поверхности плёнки. Под действием этой большей внешней силы резиновая плёнка прогибается внутрь сосуда.

Ответ: 1) прогнётся внутрь.