Номер 43.8, страница 68 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Давление газов и жидкостей - номер 43.8, страница 68.

Условие.

Задание 43.8. Выберите на рисунке и обведите график, который наиболее правильно отражает зависимость атмосферного давления $\text{p}$ от высоты $\text{h}$ над уровнем моря.

Решение.

Решение

Атмосферное давление обусловлено весом столба воздуха над поверхностью. С увеличением высоты h над уровнем моря высота воздушного столба, а значит и его вес, уменьшаются. Следовательно, атмосферное давление p должно убывать с ростом высоты.

На основании этого можно сразу исключить два графика, на которых давление растет с высотой.

Нормальное атмосферное давление на уровне моря (при h = 0) составляет около 760 мм рт. ст. Два оставшихся убывающих графика начинаются в точке на оси давлений, близкой к этому значению (примерно 760-780 мм рт. ст.), что является правильным начальным условием.

Чтобы выбрать между двумя убывающими графиками, необходимо оценить скорость падения давления с высотой. Эмпирическое правило гласит, что в нижних слоях атмосферы давление падает примерно на 1 мм рт. ст. при подъеме на каждые 12 метров. Это соответствует падению давления примерно на $ \frac{1000 \text{ м}}{12 \text{ м}} \approx 83 $ мм рт. ст. на каждый километр подъема.

Рассмотрим оба убывающих графика:

1. Более крутой график: Давление падает с примерно 760 мм рт. ст. до 0 мм рт. ст. на высоте около 3 км. Скорость падения давления составляет $ \frac{760 \text{ мм рт. ст.}}{3 \text{ км}} \approx 253 \frac{\text{мм рт. ст.}}{\text{км}} $. Это значение значительно отличается от реального и является слишком большим.

2. Менее крутой график: Давление падает с примерно 760 мм рт. ст. при h = 0 км до 400 мм рт. ст. при h = 5 км. Скорость падения давления составляет $ \frac{760 - 400}{5} = \frac{360}{5} = 72 \frac{\text{мм рт. ст.}}{\text{км}} $. Это значение очень близко к реальной средней скорости падения давления в нижних слоях атмосферы.

Хотя в действительности зависимость давления от высоты является экспоненциальной ($ p(h) = p_0 e^{-const \cdot h} $), на небольших высотах (до 5 км) ее можно с хорошей точностью аппроксимировать линейной функцией. Таким образом, менее крутой убывающий график является наиболее правильным представлением.

Ответ: Наиболее правильно зависимость атмосферного давления от высоты отражает менее крутая убывающая прямая, которая начинается в точке с координатами (h=0 км, p≈760 мм рт. ст.) и проходит через точку с координатами (h=5 км, p=400 мм рт. ст.).