Номер 33, страница 36, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Плавание тел. Параграф 19. Атмосферное давление - номер 33, страница 36.

Условие.

33. Поставьте дома опыты, доказывающие существование атмосферного давления. Опишите эти опыты и проиллюстрируйте их фотографиями или видеосъёмкой.

Решение.

Существует множество простых и наглядных опытов, которые можно провести в домашних условиях для демонстрации существования и силы атмосферного давления. Ниже приведены описания нескольких таких опытов.

Опыт 1: Перевернутый стакан с водой
Необходимые материалы: стакан, вода, лист плотной бумаги или картона, который полностью закрывает горлышко стакана.
Ход опыта:
1. Наполните стакан водой до самых краев.
2. Накройте стакан листом бумаги, плотно прижав его к краям стакана. Убедитесь, что под бумагой не осталось пузырьков воздуха.
3. Придерживая бумагу рукой, быстро и аккуратно переверните стакан вверх дном над раковиной или миской.
4. Осторожно уберите руку, которая придерживала бумагу.
Наблюдение и объяснение:
Вы увидите, что лист бумаги удерживается у края стакана, и вода не выливается. Это происходит потому, что давление воздуха, действующее на лист бумаги снизу вверх, оказывается больше, чем давление столба воды в стакане, действующее на бумагу сверху вниз. Сила атмосферного давления удерживает и лист бумаги, и воду в стакане.
Иллюстрация (описание): На фотографии был бы запечатлен момент, когда перевернутый стакан с водой удерживается без поддержки руки, а лист бумаги плотно прилегает к его краям, не давая воде вылиться.

Ответ: Этот опыт доказывает, что атмосфера оказывает давление на все находящиеся в ней тела, и это давление направлено во все стороны, в том числе и вверх.

Опыт 2: Сплющивание жестяной банки
Необходимые материалы: пустая алюминиевая банка из-под напитка, небольшое количество воды (1-2 столовые ложки), плита или другой источник нагрева, глубокая миска с холодной водой, кухонные щипцы.
Ход опыта:
1. Налейте в банку немного воды.
2. Поставьте банку на плиту и нагревайте ее до тех пор, пока вода не закипит и из отверстия не пойдет пар. Кипячение в течение примерно 30-60 секунд гарантирует, что пар вытеснил большую часть воздуха из банки.
3. Используя щипцы, быстро и аккуратно снимите горячую банку с плиты.
4. Немедленно переверните банку и опустите ее отверстием в миску с холодной водой.
Наблюдение и объяснение:
В момент погружения в холодную воду банка мгновенно и с громким хлопком сжимается (сплющивается). Это происходит потому, что при контакте с холодной водой водяной пар внутри горячей банки резко конденсируется, превращаясь обратно в капли воды. В результате давление внутри банки становится очень низким (образуется частичный вакуум). Огромное атмосферное давление, действующее на банку снаружи, не скомпенсированное внутренним давлением, моментально сминает ее стенки.
Иллюстрация (описание): Видеоролик показал бы процесс нагрева банки, а затем резкое и эффектное ее сплющивание при погружении в холодную воду. Фотография "до" показала бы целую банку, а фотография "после" – ту же банку, но сильно деформированную и сжатую.

Ответ: Этот опыт наглядно демонстрирует огромную силу атмосферного давления, которая способна деформировать металлический предмет, когда давление внутри него значительно падает.

Опыт 3: Втягивание воды в стакан
Необходимые материалы: тарелка с небольшим количеством воды (можно подкрасить для наглядности), свеча-таблетка, стакан, спички или зажигалка.
Ход опыта:
1. Налейте на тарелку немного воды.
2. Поместите свечу в центр тарелки так, чтобы ее основание было в воде.
3. Зажгите свечу.
4. Накройте горящую свечу стаканом.
Наблюдение и объяснение:
Свеча через некоторое время погаснет, и вода с тарелки начнет втягиваться внутрь стакана, ее уровень внутри станет заметно выше, чем в тарелке. Когда свеча горит, она нагревает воздух внутри стакана. После того как кислород заканчивается и свеча гаснет, воздух внутри стакана начинает остывать. При остывании газ сжимается, и его давление падает. Внешнее атмосферное давление, действующее на поверхность воды в тарелке, оказывается больше, чем давление воздуха внутри стакана, и "заталкивает" воду внутрь до тех пор, пока давление внутри (воздуха и поднявшегося столба воды) не уравновесится с внешним атмосферным давлением.
Иллюстрация (описание): На видео было бы видно, как после накрытия свечи стаканом ее пламя гаснет, и сразу после этого вода с тарелки устремляется под стакан, поднимаясь выше окружающего уровня.

Ответ: Опыт показывает, что атмосферное давление способно совершать работу (поднимать воду), когда возникает разность давлений между внешней средой и замкнутым объемом.