Номер 2, страница 143 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Задание 31. Параграф 42. Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 2, страница 143.

Условие.

2*. В мелкую тарелку положили монету и налили воду, чтобы она лишь прикрывала монету. Используя рисунок 135, придумайте, как достать монету, не замочив рук.

Решение.

Решение 2.

В мелкую тарелку положили монету и налили воду, чтобы она лишь прикрывала монету. Используя рисунок 135, придумайте, как достать монету, не замочив рук.

Решение

Чтобы достать монету из тарелки с водой, не намочив рук, можно использовать физический опыт, демонстрирующий действие атмосферного давления и зависимость давления газа от температуры. Для этого нам понадобится стакан и что-то, что может быстро нагреть в нем воздух, например, небольшой кусочек бумаги и спички.

Порядок действий следующий:

1. Возьмите небольшой кусочек бумаги, подожгите его и быстро бросьте в сухой стакан.
2. Не мешкая, пока бумага горит, переверните стакан и поставьте его в тарелку с водой рядом с монетой. Край стакана должен погрузиться в воду.
3. Пламя в стакане быстро погаснет, так как для горения необходим кислород, который закончится в замкнутом объеме.
4. После того как пламя погаснет, вы увидите, как вода из тарелки начнет заходить под стакан, и ее уровень внутри стакана будет подниматься.
5. Через некоторое время большая часть воды из тарелки соберется внутри стакана, осушив дно тарелки. Монета окажется на сухой поверхности.
6. Теперь можно спокойно взять монету, не замочив рук.

Физическое объяснение:

Это явление объясняется изменением давления воздуха внутри стакана.

1. Горящая бумага нагревает воздух в стакане. Согласно газовым законам, при нагревании газ расширяется. Часть этого расширившегося воздуха выходит из-под края стакана, пока мы его ставим.
2. Когда пламя гаснет, воздух внутри стакана начинает быстро остывать.
3. При остывании давление воздуха внутри стакана резко падает и становится значительно ниже, чем атмосферное давление снаружи.
4. Возникает разность давлений: внешнее атмосферное давление ($P_{атм}$) оказывается больше давления разреженного воздуха внутри стакана ($P_{вн}$).
5. Под действием этой разности давлений, атмосферное давление, действующее на поверхность воды в тарелке, «заталкивает» воду внутрь стакана до тех пор, пока давление столба воды и оставшегося воздуха внутри не уравновесит внешнее атмосферное давление.

Таким образом, вода перемещается из тарелки в стакан, освобождая монету.

Ответ: Необходимо нагреть воздух внутри стакана (например, бросив в него горящую бумажку), быстро перевернуть его и поставить в тарелку с водой. Когда воздух остынет, давление внутри стакана уменьшится, и внешнее атмосферное давление заставит воду из тарелки войти в стакан, осушив место, где лежит монета.