Номер 3, страница 63 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Самостоятельные работы. СР-32. Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли. Барометр-анероид. Вариант № 2 - номер 3, страница 63.

Решение.

В домашних условиях я бы хотел использовать барометр-анероид. Чтобы обосновать этот выбор, необходимо рассмотреть преимущества и недостатки каждого из предложенных приборов.

Ртутный барометр

Этот прибор является наиболее точным и служит эталоном для измерения атмосферного давления. Однако его использование в домашних условиях крайне нежелательно. Основная причина — высокая токсичность ртути. При повреждении прибора пары ртути могут вызвать тяжелое отравление. Поэтому из соображений безопасности ртутный барометр для дома не подходит.

Водяной барометр

Водяной барометр, в отличие от ртутного, абсолютно безопасен. Однако он имеет существенный недостаток — огромные размеры. Плотность воды ($ \rho_{воды} \approx 1000 \text{ кг/м}^3 $) примерно в 13,6 раз меньше плотности ртути ($ \rho_{ртути} \approx 13600 \text{ кг/м}^3 $). Давление столба жидкости вычисляется по формуле $ p = \rho g h $. Это означает, что для уравновешивания нормального атмосферного давления ($ p_{атм} \approx 101325 \text{ Па} $) высота столба воды должна быть:

$h = \frac{p_{атм}}{\rho_{воды} \cdot g} = \frac{101325 \text{ Па}}{1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 9,8 \text{ м/с}^2} \approx 10,3 \text{ м}$

Разместить прибор высотой более 10 метров в обычном жилом помещении невозможно. Следовательно, водяной барометр также не является практичным выбором.

Барометр-анероид

Этот прибор не содержит жидкости. Его работа основана на деформации герметичной металлической коробки, из которой откачан воздух, под действием атмосферного давления. Барометр-анероид идеально подходит для домашнего использования, поскольку он:
1. Безопасен: не содержит вредных веществ.
2. Компактен: имеет небольшие размеры и вес, его можно повесить на стену.
3. Удобен: прост в эксплуатации, и с него легко считывать показания.
Несмотря на то, что его точность уступает ртутному барометру, для бытовых нужд (например, для отслеживания изменений погоды) её вполне достаточно.

Таким образом, барометр-анероид является оптимальным выбором для использования в домашних условиях, так как он сочетает в себе безопасность, удобство и компактность, в отличие от опасного ртутного и громоздкого водяного барометров.

Ответ: В домашних условиях следует использовать барометр-анероид, так как он безопасен, компактен и удобен в обращении, в то время как ртутный барометр опасен из-за ядовитой ртути, а водяной барометр имеет непрактично большие размеры (высота около 10 метров).