Номер 493, страница 67 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Вес воздуха. Атмосферное давление - номер 493, страница 67.

Условие.

► 493. Прижмите стакан плотно ко рту и потяните несколько раз воздух из стакана в себя — стакан плотно пристаёт к лицу и не падает. Почему?

Решение.

Это явление объясняется действием атмосферного давления. Изначально, когда стакан просто прижат к лицу, давление воздуха внутри стакана и снаружи одинаково. Это атмосферное давление.

Когда вы втягиваете воздух из стакана, количество молекул воздуха внутри замкнутого объема (между лицом и стаканом) уменьшается. Согласно законам физики, при уменьшении количества газа в замкнутом объеме его давление падает. Таким образом, давление внутри стакана ($P_{внутр}$) становится меньше, чем атмосферное давление снаружи ($P_{атм}$).

Возникает разность давлений. Внешнее атмосферное давление действует на всю наружную поверхность стакана, в том числе и на его дно. Сила, создаваемая этим давлением, значительно превышает силу, с которой разреженный воздух изнутри давит на стакан. Эта разница сил и прижимает стакан к лицу. Сила прижатия $\text{F}$ пропорциональна разности давлений и площади отверстия стакана $\text{S}$: $F = (P_{атм} - P_{внутр}) \cdot S$. Эта сила удерживает стакан, не давая ему упасть под действием силы тяжести.

Ответ: Стакан прижимается к лицу силой внешнего атмосферного давления, так как давление воздуха внутри стакана становится ниже атмосферного после того, как часть воздуха из него отсосали.