Номер 4, страница 62 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Самостоятельные работы. СР-31. Вес воздуха. Атмосферное давление. Существование воздушной оболочки Земли. Вариант № 1 - номер 4, страница 62.

Решение.

Почему воздух входит при этом в лёгкие?

Процесс вдоха объясняется законами физики, в частности законом Бойля — Мариотта. Когда человек с помощью дыхательных мышц (диафрагмы и межрёберных мышц) расширяет грудную клетку, объём лёгких, которые эластично следуют за её стенками, увеличивается. Согласно закону Бойля — Мариотта, при увеличении объёма газа его давление уменьшается (при постоянной температуре). Таким образом, давление воздуха внутри лёгких ($p_{лёгких}$) становится ниже, чем давление окружающего воздуха, то есть атмосферное давление ($p_{атм}$). Из-за этой разницы давлений ($p_{лёгких} < p_{атм}$) воздух из атмосферы устремляется в лёгкие до тех пор, пока давление внутри и снаружи не выровняется.

Ответ: Воздух входит в лёгкие, потому что при расширении грудной клетки объём лёгких увеличивается, а давление в них падает ниже атмосферного. Вследствие разницы давлений воздух засасывается внутрь.

Как происходит выдох?

Выдох в спокойном состоянии является преимущественно пассивным процессом. Дыхательные мышцы, которые были напряжены при вдохе, расслабляются. Грудная клетка под действием силы тяжести и своей эластичности возвращается в исходное, меньшее по объёму, положение. Это приводит к сжатию лёгких и уменьшению их объёма. В соответствии с тем же законом Бойля — Мариотта, уменьшение объёма лёгких вызывает повышение давления в них ($p_{лёгких} > p_{атм}$). Когда давление в лёгких становится выше атмосферного, воздух выталкивается из них наружу. При необходимости совершить более резкий и сильный выдох (форсированный выдох), в процесс включаются дополнительные мышцы, например, мышцы брюшного пресса, которые активно уменьшают объём грудной клетки.

Ответ: При выдохе дыхательные мышцы расслабляются, объём грудной клетки и лёгких уменьшается, что приводит к увеличению давления воздуха в лёгких по сравнению с атмосферным. Из-за этой разницы давлений воздух выходит из лёгких наружу.