Номер 25.9, страница 86 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 25. Атмосферное давление. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 25.9, страница 86.

25.9° [550°]

Мальчик сорвал с ветки лист, приложил его ко рту, и, когда втянул воздух, лист лопнул. Почему лопнул лист?

25.9° [550°]

Решение

Это явление объясняется разницей давлений, которая возникает по обе стороны листа. Изначально, когда лист просто приложен ко рту, давление воздуха на него с обеих сторон одинаково и равно атмосферному давлению ($P_{атм}$).

Когда мальчик втягивает воздух, он создает в полости между ртом и внутренней стороной листа область разрежения, то есть давление воздуха там ($P_{внутр}$) становится ниже атмосферного. Таким образом, возникает перепад давлений: давление снаружи листа ($P_{атм}$) оказывается значительно больше давления изнутри ($P_{внутр}$).

Эта разность давлений $\Delta P = P_{атм} - P_{внутр}$ создает силу, действующую на лист со стороны окружающей среды. Сила $F$ направлена перпендикулярно поверхности листа в сторону меньшего давления (то есть ко рту мальчика). Величина этой силы равна произведению разности давлений на площадь листа $S$: $F = \Delta P \cdot S$.

Структура листа не рассчитана на то, чтобы выдерживать такую одностороннюю нагрузку. Когда создаваемая сила превышает предел прочности материала листа, он разрывается, что сопровождается характерным хлопком.

Ответ: Лист лопнул из-за силы, созданной разностью давлений. Снаружи на лист давило нормальное атмосферное давление, а со стороны рта мальчик создал пониженное давление, втянув воздух. Эта разница давлений привела к разрыву листа.