Номер 1, страница 169 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 46. Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли. Вопросы - номер 1, страница 169.

Условие.

Решение.

1. Давление столба жидкости на дно сосуда рассчитывается по формуле $p = \rho g h$, где $\rho$ – плотность жидкости, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $\text{h}$ – высота столба жидкости. Эта формула применима только в том случае, если плотность и ускорение свободного падения постоянны по всей высоте столба. Атмосфера, в отличие от жидкости в сосуде, обладает тремя ключевыми особенностями, которые не позволяют использовать эту формулу напрямую:

1. Переменная плотность. Воздух является сжимаемым газом. Нижние слои атмосферы сжаты весом верхних слоев, поэтому их плотность значительно выше, чем плотность на больших высотах. Плотность воздуха уменьшается с увеличением высоты.

2. Отсутствие четкой верхней границы. Атмосфера не имеет определенной высоты $\text{h}$. Она постепенно разрежается и переходит в межпланетное пространство, поэтому невозможно измерить точную высоту «воздушного столба».

3. Переменное ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения $\text{g}$ также уменьшается с высотой (с удалением от центра Земли), хотя это изменение менее существенно, чем изменение плотности.

Из-за этих факторов для расчета атмосферного давления требуется интегрирование по высоте с учетом зависимости плотности и ускорения свободного падения от высоты (барометрическая формула), а простая формула $p = \rho g h$ неприменима.

Ответ: Давление атмосферы нельзя рассчитать так же, как давление жидкости, потому что атмосфера, в отличие от жидкости в сосуде, не имеет постоянной плотности (она убывает с высотой) и четко определенной высоты.