Номер 5, страница 73 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов (часть 2). Атмосферное давление - номер 5, страница 73.

Решение.

Формула для гидростатического давления $p = \rho g h$ используется для определения давления, создаваемого столбом однородной, несжимаемой жидкости. Её применение основано на допущении, что плотность $\rho$ и ускорение свободного падения $\text{g}$ являются постоянными величинами по всей высоте столба $\text{h}$. Атмосфера Земли не удовлетворяет этим условиям. Рассмотрим предложенные варианты ответа.

1) Потому что плотность воздуха очень мала

Плотность воздуха у поверхности Земли действительно невелика, однако атмосферное давление является значительным из-за огромной высоты воздушного столба. Малая плотность компенсируется большой высотой. Сама по себе малая плотность не является причиной, по которой формула неприменима.

Ответ: Данное утверждение не является основной причиной, по которой нельзя использовать формулу $p = \rho g h$.

2) Из-за того, что h — слишком большая величина: несколько тысяч километров

Большая высота атмосферы — это причина существования значительного атмосферного давления. Если бы плотность воздуха была постоянной, большая высота $\text{h}$ не помешала бы использовать формулу. Проблема заключается не в величине $\text{h}$ как таковой, а в том, что на такой большой высоте другие параметры (в первую очередь плотность) сильно изменяются.

Ответ: Данное утверждение не является основной причиной, по которой нельзя использовать формулу $p = \rho g h$.

3) Из-за размытости границы воздушной оболочки (неопределённости значения h) и изменения плотности воздуха с высотой

Это утверждение верно. Формула $p = \rho g h$ неприменима для атмосферы по двум ключевым причинам, указанным в этом варианте. Во-первых, воздух — сжимаемый газ, и его плотность значительно уменьшается с высотой, что нарушает допущение о постоянстве $\rho$. Во-вторых, атмосфера не имеет чёткой верхней границы, поэтому высота столба $\text{h}$ является неопределённой величиной. Для корректного расчёта необходимо интегрировать давление по высоте с учётом переменной плотности.

Ответ: Данное утверждение является правильным и полным объяснением.