Номер 380, страница 53 - 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 380, страница 53.

Условие.

380. Герой книги Ж. Кусто «В мире безмолвия» рассказывает: «На глубине шести футов (1,83 м) уже было тихо и спокойно, но катящиеся наверху валы давали о себе знать до глубины в двадцать футов ритмичным усилением давления на барабанные перепонки». Объясните явление.

Решение.

Решение

Описанное явление объясняется колебаниями гидростатического давления, вызванными поверхностными волнами (валами).

Гидростатическое давление, действующее на тело на глубине $\text{h}$, создается весом столба воды над ним и определяется по формуле: $p = \rho g h$, где $\rho$ – плотность воды, а $\text{g}$ – ускорение свободного падения.

Волны на поверхности моря представляют собой чередование гребней (максимальных подъемов уровня воды) и впадин (максимальных спадов уровня воды). Когда над ныряльщиком проходит гребень волны, высота столба воды над ним временно увеличивается, что приводит к увеличению давления. И наоборот, когда над ним проходит впадина, высота столба воды уменьшается, и давление падает.

Поскольку волны следуют друг за другом с определенным ритмом (периодом), давление на барабанные перепонки ныряльщика также изменяется ритмично, то увеличиваясь, то уменьшаясь. Человеческое ухо, а в частности барабанная перепонка, является очень чувствительным органом к изменениям давления, поэтому эти колебания хорошо ощущаются.

Слова "тихо и спокойно" относятся к тому, что на глубине уже нет шума прибоя и турбулентного движения воды, которые есть на поверхности. Однако эти медленные, низкочастотные колебания давления распространяются в толщу воды. Амплитуда этих колебаний затухает с глубиной, поэтому на определенной глубине (в примере — двадцать футов) они еще ощутимы, а глубже становятся незаметными.

Ответ:

Ритмичное усиление давления на барабанные перепонки вызвано прохождением поверхностных волн. Гребни волн увеличивают высоту водяного столба над ныряльщиком, повышая давление, а впадины — уменьшают, понижая давление. Эта периодическая смена высоты столба воды и создает ощутимые ритмичные колебания давления на глубине.