Обсудить в классе, страница 145 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 39. Давление газа. Вопросы - страница 145.

Условие.

Решение.

Решение

Да, давление воздуха внутри мяча при падении отличается от его давления, когда мяч покоится. Разница заключается в распределении этого давления.

1. Когда мяч покоится. Воздух внутри мяча имеет массу и подвержен действию силы тяжести. Из-за этого молекулы воздуха очень незначительно, но "оседают" вниз. В результате концентрация молекул у нижней части мяча становится чуть выше, чем у верхней. Это создает небольшой перепад давления: внизу давление будет немного выше, чем наверху. Эту разницу можно описать формулой гидростатического давления: $\Delta P = \rho g h$, где $\rho$ — плотность воздуха внутри мяча, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — диаметр мяча.

2. Когда мяч падает. Во время свободного падения и мяч, и воздух внутри него находятся в состоянии невесомости. В этой ситуации сила тяжести, действующая на молекулы воздуха, как бы "исчезает" (компенсируется инерцией). Молекулы воздуха перестают "оседать" и распределяются по всему объему мяча совершенно равномерно. Вследствие этого давление становится одинаковым во всех точках внутри падающего мяча.

Таким образом, при падении давление в нижней части мяча уменьшается, а в верхней — увеличивается, пока не станет одинаковым по всему объему. Хотя на практике эта разница давлений крайне мала и трудноизмерима, с физической точки зрения она существует.

Ответ: Да, отличается. В покоящемся мяче давление у его нижней стенки немного выше, чем у верхней, из-за действия силы тяжести на воздух. В падающем мяче (в состоянии невесомости) давление становится абсолютно одинаковым во всех точках внутри.