Номер 1, страница 43 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Самостоятельные работы. СР-37. Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля. Вариант 2 - номер 1, страница 43.

Условие.

1. Почему взрыв снаряда под водой губителен для живущих в воде организмов?

Решение.

Взрыв снаряда под водой губителен для живущих в воде организмов из-за фундаментальных физических свойств воды, главным образом её высокой плотности и очень низкой сжимаемости по сравнению с воздухом.

При взрыве образуется ударная волна — фронт резкого повышения давления, который распространяется во все стороны. В водной среде этот процесс имеет следующие ключевые особенности, объясняющие его разрушительную силу:

1. Эффективное распространение ударной волны. Вода является практически несжимаемой средой. В отличие от воздуха, который при взрыве сжимается и поглощает значительную часть энергии, вода передает давление ударной волны почти без потерь. В результате ударная волна в воде распространяется на гораздо большие расстояния и сохраняет свою разрушительную силу, чем аналогичная волна в воздухе. Скорость звука (и, соответственно, ударной волны) в воде также примерно в 4,5 раза выше, чем в воздухе, что делает воздействие практически мгновенным.

2. Механизм поражения (баротравма). Живые организмы, обитающие в воде, по большей части состоят из воды, и их плотность близка к плотности окружающей среды. Из-за этого ударная волна проходит сквозь их тело, не встречая особого сопротивления. Однако разрушительное действие проявляется на границах тканей с разной плотностью, особенно в органах, содержащих газ, таких как плавательный пузырь у рыб. Мгновенный и колоссальный скачок давления вызывает резкое сжатие плавательного пузыря, а последующее падение давления (фаза разрежения) приводит к его взрывному расширению. Это вызывает разрыв пузыря и окружающих его внутренних органов, что приводит к неминуемой гибели от внутренних кровотечений и шока. Этот тип травмы называется баротравмой.

Таким образом, сочетание несжимаемости воды, обеспечивающей мощную и дальнобойную ударную волну, и наличие у водных организмов газовых полостей, уязвимых для резких перепадов давления, делает подводные взрывы чрезвычайно смертоносными для водной фауны.

Ответ: Взрыв снаряда под водой губителен для живых организмов, потому что вода, будучи практически несжимаемой средой, очень эффективно передает энергию ударной волны на большие расстояния. Эта волна вызывает резкий перепад давления, который приводит к смертельным внутренним повреждениям (баротравме) у водных обитателей, в первую очередь из-за разрушения их газосодержащих органов, таких как плавательный пузырь у рыб.