Номер 5, страница 49, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 6. Атмосфера и атмосферное давление. Параграф 56. Вес воздуха. Атмосферное давление. Вопросы и задания - номер 5, страница 49.

Условие.

5. Объясните, почему при непрерывном потягивании через трубочку сока из пакета стенки пакета вдавливаются внутрь.

Решение.

Решение

Это явление объясняется разницей давлений внутри и снаружи пакета.

1. В начальном состоянии, когда пакет с соком закрыт, давление внутри него (давление воздуха над жидкостью) примерно равно внешнему атмосферному давлению. Силы, действующие на стенки пакета изнутри и снаружи, скомпенсированы.

2. Когда мы начинаем пить сок через трубочку, мы создаем в ротовой полости и в самой трубочке область пониженного давления. Это заставляет сок под действием более высокого давления внутри пакета подниматься по трубочке.

3. По мере того как сок покидает пакет, объем воздуха, находящегося над соком, увеличивается. Поскольку пакет практически герметичен (воздух не может свободно поступать внутрь), то согласно закону Бойля-Мариотта ($p V = const$ при $T=const$), давление этого воздуха уменьшается. В результате общее давление внутри пакета $P_{внутр}$ становится меньше атмосферного давления $P_{атм}$, действующего снаружи.

4. Возникает разность давлений $\Delta P = P_{атм} - P_{внутр}$. Эта разность давлений создает силу, направленную на стенки пакета извне. Поскольку внешнее давление больше внутреннего, эта сила вдавливает гибкие стенки пакета внутрь.

Таким образом, именно внешнее атмосферное давление сжимает пакет, а не мы "всасываем" стенки.

Ответ: Стенки пакета вдавливаются внутрь, потому что при отсасывании сока давление воздуха внутри пакета падает и становится ниже внешнего атмосферного давления. В результате сила атмосферного давления, действующая на пакет снаружи, становится больше силы давления изнутри, что и приводит к сжатию пакета.