Номер 4, страница 16, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 46. Природа давления газов и жидкостей. Вопросы и задания - номер 4, страница 16.

Условие.

4. Почему сплющенный футбольный мяч или накачанная велосипедная шина быстро принимают свою прежнюю форму, если на них перестают действовать деформирующие силы?

Решение.

Решение

Сплющенный футбольный мяч или накачанная велосипедная шина быстро восстанавливают свою форму после прекращения действия деформирующих сил благодаря совокупности двух факторов: силы упругости оболочки и давления находящегося внутри воздуха.

1. Сила упругости. Оболочка мяча и шины сделана из эластичных материалов (резины, полимеров). При деформации в материале возникают внутренние силы упругости, которые противодействуют изменению формы и стремятся вернуть тело в его первоначальное состояние. Как только внешняя сила исчезает, эти силы упругости начинают "распрямлять" оболочку.

2. Давление воздуха. Это основной фактор. Внутри мяча или шины находится воздух под давлением, значительно превышающим атмосферное. Когда на объект действует внешняя сила, он сжимается, и его внутренний объем уменьшается. Согласно закону Бойля-Мариотта, уменьшение объема газа при постоянной температуре ведет к увеличению его давления ($p \sim 1/V$). Это возросшее давление создает силу, действующую изнутри на стенки оболочки. Эта сила направлена перпендикулярно поверхности и стремится "вытолкнуть" стенки наружу, чтобы восстановить первоначальный, больший объем. Как только внешнее воздействие прекращается, именно эта сила давления сжатого воздуха быстро возвращает мячу или шине их исходную форму.

Таким образом, совместное действие сил упругости материала и, в большей степени, силы давления сжатого воздуха обеспечивает быстрое восстановление формы.

Ответ: Футбольный мяч и велосипедная шина быстро принимают свою прежнюю форму из-за совместного действия силы упругости, возникающей в деформированной эластичной оболочке, и, главным образом, силы давления сжатого воздуха внутри них, которая стремится восстановить первоначальный объем и форму объекта.