Номер 2, страница 103 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Перышкин

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 46. Атмосферное давление на различных высотах - номер 2, страница 103.

Решение.

а)

Нормальное атмосферное давление — это усредненное давление атмосферы на уровне моря. Стандартным его значением считается давление, уравновешиваемое столбом ртути высотой 760 мм при температуре 0 °C. Для перевода этого значения в системные единицы СИ (Паскали) используется формула гидростатического давления.

Дано:

Высота столба ртути $h = 760$ мм рт. ст.
Плотность ртути (при 0 °C) $\rho_{рт} \approx 13595,1 \text{ кг/м}^3$
Стандартное ускорение свободного падения $g \approx 9,80665 \text{ м/с}^2$

Перевод в СИ:
$h = 760 \text{ мм} = 0,76 \text{ м}$

Найти:

Значение давления $\text{p}$ в Паскалях (Па) и гектопаскалях (гПа).

Решение:

Давление, создаваемое столбом жидкости, вычисляется по формуле: $p = \rho \cdot g \cdot h$.

Подставим стандартные значения, принятые для определения нормального атмосферного давления:

$p = 13595,1 \text{ кг/м}^3 \cdot 9,80665 \text{ м/с}^2 \cdot 0,76 \text{ м} = 101325 \text{ Па}$.

Это значение принято в качестве международного стандарта.

Для перевода Паскалей в гектопаскали (гПа) воспользуемся соотношением: $1 \text{ гПа} = 100 \text{ Па}$.

$p = \frac{101325 \text{ Па}}{100} = 1013,25 \text{ гПа}$.

Ответ: Нормальное атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. = 101325 Па = 1013,25 гПа.

б)

Решение:

Атмосферное давление создается весом столба воздуха. С увеличением высоты над уровнем моря столб воздуха над точкой измерения уменьшается, а сам воздух становится более разреженным. Уменьшение количества молекул воздуха в единице объема означает, что его плотность падает. Вследствие уменьшения веса столба воздуха и его плотности, атмосферное давление также уменьшается (становится ниже).

Ответ: Чем выше над уровнем моря, тем меньше плотность воздуха и тем ниже давление воздуха.

в)

Решение:

Из наблюдений известно, что в нижних слоях атмосферы (вблизи поверхности Земли) существует приблизительная зависимость: при подъеме на каждые 12 метров давление падает примерно на 1 мм ртутного столба. Это связано с тем, что плотность воздуха у поверхности максимальна, и даже небольшое изменение высоты приводит к заметному изменению давления. Это значение является усредненным и может немного варьироваться в зависимости от температуры и влажности воздуха. В Паскалях это изменение составляет примерно 133,3 Па.

Ответ: При подъёме на 12 м давление атмосферы уменьшается на 1 мм рт. ст.

г)

Решение:

Высотомер (или альтиметр) — это прибор для определения высоты. Его принцип действия основан на зависимости атмосферного давления от высоты — с подъемом давление падает. Конструктивно высотомер представляет собой барометр-анероид (механический безжидкостный барометр), но его шкала специально проградуирована не в единицах давления (например, Паскалях или мм рт. ст.), а в единицах высоты (метрах или футах). Это позволяет пилотам, альпинистам и другим пользователям напрямую считывать высоту.

Ответ: Высотомер — это барометр-анероид, шкала которого проградуирована в единицах высоты.