Номер 3, страница 48 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Самостоятельные работы. СР-41. Вес воздуха. Атмосферное давление. Вариант 1 - номер 3, страница 48.

Условие.

3. Объясните, почему жидкость при питье из соломинки поднимается вверх.

Решение.

Подъем жидкости по соломинке при питье объясняется разницей давлений, создаваемой между пространством внутри соломинки и окружающей средой.

В начальном состоянии, когда соломинка просто опущена в стакан с жидкостью, давление воздуха на поверхность жидкости внутри соломинки и снаружи (на поверхность жидкости в стакане) одинаково. Это давление является атмосферным. Силы, действующие на жидкость, уравновешены, поэтому уровень жидкости внутри и снаружи соломинки находится на одном уровне (пренебрегая капиллярными эффектами).

Когда человек начинает пить, он втягивает воздух из соломинки с помощью мышц щек и легких. Это действие уменьшает количество молекул воздуха внутри соломинки, что приводит к созданию области пониженного давления. Давление внутри соломинки ($P_{вн}$) становится меньше атмосферного давления ($P_{атм}$), которое продолжает действовать на свободную поверхность жидкости в стакане.

Возникает разность давлений $\Delta P = P_{атм} - P_{вн}$. Под действием этой разности давлений внешнее атмосферное давление выталкивает жидкость вверх по соломинке, стремясь заполнить область с пониженным давлением. Жидкость поднимается до тех пор, пока сила, создаваемая атмосферным давлением, не уравновесится силой тяжести столба жидкости в соломинке и силой давления оставшегося воздуха. Когда мы пьем, мы постоянно поддерживаем это пониженное давление, обеспечивая непрерывный подъем жидкости в рот.

Ответ: Жидкость при питье из соломинки поднимается вверх из-за того, что мы создаем во рту и в соломинке давление ниже атмосферного. Внешнее атмосферное давление, действующее на поверхность жидкости в стакане, оказывается больше давления внутри соломинки и выталкивает (вдавливает) жидкость вверх по ней.