Обсудить в классе, страница 156 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 43. Давление на дне морей и океанов. Исследование морских глубин. Вопросы - страница 156.

Условие.

Решение.

Глубоководные обитатели не ощущают дискомфорта от колоссального давления по нескольким ключевым причинам, связанным с их физиологией и анатомией, которые формировались в процессе эволюции в условиях высокого давления.

Равенство внутреннего и внешнего давления
Основная причина заключается в том, что тела глубоководных существ в основном состоят из воды, которая практически не сжимается. Давление воды снаружи уравновешивается таким же давлением жидкостей внутри их тел и клеток. Гидростатическое давление, которое рассчитывается по формуле $p = \rho g h$ (где $\rho$ — плотность воды, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — глубина), действует на организм со всех сторон одинаково. Поскольку внутреннее давление равно внешнему, результирующая сила, которая могла бы их раздавить, равна нулю. В отличие от, например, подводной лодки, у которой внутри находится воздух под низким давлением, а снаружи — вода под высоким, у живого организма нет такой разницы давлений.

Отсутствие сжимаемых газовых полостей
У большинства наземных животных и многих рыб, живущих на мелководье, есть полости, заполненные газом (например, легкие или плавательный пузырь). Согласно закону Бойля — Мариотта, при увеличении давления объем газа резко уменьшается, что привело бы к разрушению (схлопыванию) таких органов на большой глубине. Глубоководные организмы либо не имеют таких полостей, либо их плавательные пузыри заполнены не газом, а жироподобным веществом, которое не сжимается так сильно, как газ.

Биохимические адаптации
Высокое давление влияет на биохимические процессы, изменяя структуру белков и текучесть клеточных мембран. Клетки глубоководных обитателей имеют особые адаптации, чтобы противостоять этому. Например, их ферменты и структурные белки имеют более прочную структуру, устойчивую к деформации. Клеточные мембраны содержат больше ненасыщенных жирных кислот, что помогает им сохранять необходимую гибкость. Кроме того, в их клетках содержатся специальные органические молекулы (пьезолиты), которые стабилизируют белки и противодействуют влиянию давления на молекулярном уровне.

Таким образом, глубоководные животные не просто "терпят" высокое давление, они идеально приспособлены к жизни в таких условиях, и для них это является нормой. На самом деле, при быстром подъеме на поверхность они могут погибнуть из-за резкого падения внешнего давления.

Ответ: Глубоководные обитатели не ощущают дискомфорта от высокого давления, потому что их внутреннее давление полностью уравновешивает внешнее, в их телах отсутствуют сжимаемые газовые полости (например, легкие или плавательный пузырь), а их клетки и биохимические процессы эволюционно адаптированы для функционирования в таких экстремальных условиях.