Номер 4, страница 125 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Упражнение 21. Параграф 37. Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 4, страница 125.

Условие.

4*. Выполняется ли закон Паскаля на орбитальной космической станции?

Решение.

Решение 2.

4* Решение

Закон Паскаля гласит, что давление, производимое на жидкость или газ в замкнутом объеме, передается в любую точку этого объема без изменений во всех направлениях. Этот закон описывает, как передается внешнее давление, приложенное к среде.

В земных условиях, в поле силы тяжести, общее давление в жидкости или газе также зависит от их собственного веса. Это создает так называемое гидростатическое давление, которое увеличивается с глубиной $h$ и рассчитывается по формуле $p_{гидрост} = \rho g h$, где $\rho$ — плотность среды, а $g$ — ускорение свободного падения. Таким образом, полное давление на некоторой глубине равно сумме внешнего и гидростатического давлений. Закон Паскаля при этом продолжает действовать: изменение внешнего давления одинаково передастся во все точки жидкости, изменив в них давление на ту же величину.

На орбитальной космической станции тела находятся в состоянии невесомости (или, точнее, микрогравитации). Это означает, что эффективное ускорение свободного падения пренебрежимо мало: $g \approx 0$. Следовательно, гидростатическое давление в любой жидкости или газе на станции практически равно нулю, так как $p_{гидрост} = \rho g h \approx 0$.

Поскольку сам закон Паскаля описывает передачу внешнего давления и его формулировка не включает в себя силу тяжести, он остается справедливым и в условиях невесомости. Более того, на орбитальной станции он проявляется даже в более "чистом" виде. Отсутствие гидростатического давления означает, что давление в любой точке покоящейся жидкости или газа будет одинаковым по всему объему. Любое приложенное извне давление будет равномерно распределяться, как и утверждает закон.

Ответ: Да, закон Паскаля на орбитальной космической станции выполняется. Этот фундаментальный закон о передаче давления в жидкостях и газах не зависит от силы тяжести. В условиях невесомости просто исчезает гидростатическое давление, связанное с весом самой среды, что делает проявление закона Паскаля еще более наглядным.