Номер 4, страница 47, часть 2 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 6. Давление жидкостей и газов. Параграф 49. Сила давления и давление - номер 4, страница 47.

Условие.

4. В подошвах ног верблюда имеются жировые отложения. Поэтому, когда верблюд наступает ногой на поверхность, подошва «расплющивается» и площадь её соприкосновения с поверхностью увеличивается. Объясните, почему в пустыне (рис. 35) верблюд меньше проваливается в песок, чем лошадь.

Рис. 35

Решение.

Решение

Способность животного передвигаться по рыхлой поверхности, такой как песок, зависит от давления, которое оно оказывает на эту поверхность. Давление $\text{p}$ — это физическая величина, равная отношению силы $\text{F}$, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности $\text{S}$.

Формула для расчета давления выглядит так: $p = \frac{F}{S}$.

В данном случае сила $\text{F}$ — это вес животного. Глубина, на которую животное проваливается в песок, прямо зависит от создаваемого им давления: чем больше давление, тем глубже оно проваливается.

Сравним верблюда и лошадь. Вес верблюда и лошади может быть сопоставим. Однако у них кардинально различается площадь опоры.

У лошади твёрдые копыта, имеющие относительно небольшую площадь соприкосновения с землёй. Из-за этого её вес концентрируется на малой площади, создавая высокое давление.

У верблюда, как указано в условии, в подошвах ног имеются жировые отложения. Его стопа широкая, мозолистая и двупалая. Когда верблюд наступает на землю, его стопа расплющивается, значительно увеличивая площадь опоры ($S_{верблюда}$).

Поскольку площадь опоры верблюда намного больше площади опоры лошади ($S_{верблюда} > S_{лошади}$), а давление обратно пропорционально площади, то давление, оказываемое верблюдом на песок, оказывается значительно меньше, чем давление, оказываемое лошадью ($p_{верблюда} < p_{лошади}$).

Именно благодаря низкому давлению на поверхность верблюд меньше проваливается в песок и хорошо приспособлен к передвижению по пустыне.

Ответ: Верблюд меньше проваливается в песок, потому что он оказывает на него меньшее давление. Согласно формуле $p = \frac{F}{S}$, давление обратно пропорционально площади опоры. У верблюда широкие ступни, которые при ходьбе расплющиваются, увеличивая площадь соприкосновения с поверхностью. У лошади площадь опоры (копыт) значительно меньше. Поэтому при сопоставимом весе верблюд создает меньшее давление и, как следствие, меньше вязнет в песке.