Номер 364, страница 52 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Давление в жидкости и газе. Закон Паскаля - номер 364, страница 52.

Условие.

364. Для разрушения льдов в полярных морях взрывчатку закладывают под лёд (в воду), а не на лёд. Почему это усиливает взрывной эффект?

Решение.

Усиление взрывного эффекта при размещении взрывчатки под водой, а не на льду, обусловлено фундаментальными различиями в физических свойствах воды и воздуха как сред для передачи энергии.

Ключевую роль играют плотность и сжимаемость. Вода — это среда с очень высокой плотностью (примерно в 800 раз плотнее воздуха) и крайне низкой сжимаемостью. Воздух, напротив, имеет низкую плотность и легко сжимается.

Если взрыв происходит на льду (в воздухе), большая часть его энергии расходуется на создание ударной волны, которая быстро рассеивается в легко сжимаемой атмосфере. На лед воздействует только та часть энергии, что направлена вниз, и ее эффективность невелика.

При взрыве под водой ситуация кардинально меняется. Поскольку вода практически несжимаема, она не поглощает энергию взрыва, а почти мгновенно и с минимальными потерями передает огромное давление во все стороны. Водная толща, окружающая заряд, действует как мощный и несжимаемый поршень, направляя энергию взрыва вверх, на нижнюю поверхность льда. Это создает явление, известное как гидравлический удар. Вся мощь взрыва концентрируется на разрушении льда снизу, приподнимая и ломая его на значительно большей площади, чем это сделал бы взрыв такой же мощности на поверхности.

Ответ: Эффект усиливается потому, что вода, будучи плотной и почти несжимаемой средой, передает энергию взрыва и давление ударной волны на лед гораздо эффективнее, чем воздух. Это приводит к возникновению мощного гидравлического удара, который разрушает лед снизу.