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 2 - номер 3, страница 48.

Условие.

3. Каким образом слон использует атмосферное давление всякий раз, когда начинает пить воду?

Решение.

Процесс питья у слона основан на использовании разницы между атмосферным давлением и давлением, создаваемым внутри его хобота. Этот механизм аналогичен работе пипетки или тому, как человек пьет напиток через соломинку.

1. Слон опускает кончик хобота в воду.

2. Затем он расширяет свою грудную клетку, как при глубоком вдохе. Это приводит к увеличению объема легких и, соответственно, объема воздуха в полости хобота. Согласно закону Бойля-Мариотта, при увеличении объема газа его давление падает.

3. В результате давление воздуха внутри хобота ($P_{внутри}$) становится значительно ниже, чем атмосферное давление ($P_{атм}$), которое действует на открытую поверхность воды в водоеме.

4. Из-за этой разницы давлений ($P_{атм} > P_{внутри}$) внешнее атмосферное давление "заталкивает" воду вверх по хоботу в область с более низким давлением.

5. Набрав в хобот достаточное количество воды (до нескольких литров), слон зажимает его кончик, поднимает, подносит ко рту и выливает воду себе в глотку.

Таким образом, не слон "всасывает" воду, а атмосферное давление выполняет работу по ее подъему в хобот.

Ответ: Слон расширяет грудную клетку, создавая в опущенном в воду хоботе давление, которое ниже атмосферного ($P_{внутри} < P_{атм}$). Внешнее атмосферное давление, действуя на поверхность воды, вталкивает воду вверх по хоботу.