Номер 2, страница 89 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Минькова, Иванова

Задача 1. (Упр. 20, № 1)

Потеря Луной атмосферы объясняется двумя основными факторами: слабой силой тяжести и отсутствием глобального магнитного поля.

1. Слабая сила тяжести. Любое небесное тело может удерживать атмосферу, если сила его притяжения достаточно велика, чтобы не позволить молекулам газа улететь в космос. Скорость, необходимая для преодоления гравитационного притяжения, называется второй космической скоростью (или скоростью убегания). Для Луны эта скорость составляет всего около 2,4 км/с, в то время как для Земли — 11,2 км/с.

Молекулы газов в атмосфере находятся в постоянном хаотическом тепловом движении. Скорость этого движения зависит от температуры и массы молекул: чем выше температура и чем меньше масса молекулы, тем выше её скорость. Скорости многих молекул, особенно лёгких газов (водорода, гелия), а также других молекул, получивших дополнительную энергию от солнечного излучения, могли превысить вторую космическую скорость Луны. В результате этого процесса, называемого диссипацией, газы постепенно улетучивались в космическое пространство.

2. Отсутствие магнитного поля. У Земли есть мощное магнитное поле, которое защищает нашу атмосферу от солнечного ветра — потока заряженных частиц, летящих от Солнца. Луна практически лишена такого магнитного поля. Из-за этого солнечный ветер на протяжении миллиардов лет "сдувал" и "выбивал" частицы лунной атмосферы, унося их в космос.

Таким образом, сочетание низкой гравитации и беззащитности перед солнечным ветром привело к тому, что Луна не смогла удержать свою атмосферу.

Ответ: Луна потеряла атмосферу из-за слабой силы притяжения (низкой второй космической скорости), что позволило молекулам газов покинуть её гравитационное поле, и из-за отсутствия магнитного поля, которое не защищало атмосферу от разрушительного воздействия солнечного ветра.

Задача 2. (Упр. 20, № 2)

Процессы вдоха и выдоха основаны на изменении объёма грудной клетки и, как следствие, давления в лёгких по сравнению с атмосферным давлением.

Вдох:

Чтобы сделать вдох, человек задействует дыхательные мышцы — в основном межрёберные мышцы и диафрагму. Сокращаясь, межрёберные мышцы приподнимают рёбра, а диафрагма опускается вниз. Эти два действия приводят к увеличению объёма грудной клетки. Так как лёгкие эластичны и герметично "прикреплены" к внутренней стенке грудной клетки, они следуют за её расширением и тоже увеличиваются в объёме.

Согласно закону Бойля-Мариотта, при увеличении объёма газа его давление уменьшается (при постоянной температуре). Таким образом, давление воздуха внутри лёгких ($p_{лёгких}$) становится ниже, чем давление окружающего воздуха ($p_{атм}$). Из-за этой разницы давлений ($p_{атм} > p_{лёгких}$) воздух устремляется из области высокого давления (атмосферы) в область низкого давления (лёгкие). Так происходит вдох.

Выдох:

Спокойный выдох является пассивным процессом. Дыхательные мышцы (межрёберные и диафрагма) расслабляются. Под действием силы тяжести грудная клетка опускается, а диафрагма поднимается в исходное положение. Это приводит к уменьшению объёма грудной клетки. Эластичные лёгкие сжимаются, их объём также уменьшается.

В результате сжатия давление воздуха внутри лёгких ($p_{лёгких}$) становится выше атмосферного ($p_{лёгких} > p_{атм}$). Создавшаяся разница давлений выталкивает воздух из лёгких наружу до тех пор, пока давление внутри и снаружи не выровняется. Так происходит выдох.

Ответ: Воздух входит в лёгкие при вдохе, потому что сокращение мышц увеличивает объём грудной клетки, что снижает давление в лёгких по сравнению с атмосферным. Выдох происходит, когда мышцы расслабляются, объём грудной клетки уменьшается, и давление в лёгких становится выше атмосферного, выталкивая воздух наружу.