Номер 4, страница 165 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. § 48. Плавание тел. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 4, страница 165.

4. Какие особенности строения водных обитателей позволяют им плавать на различной глубине?

Способность водных обитателей плавать на различной глубине, то есть регулировать свою плавучесть, достигается за счет различных анатомических и физиологических особенностей, позволяющих им изменять среднюю плотность своего тела. Условие плавания тела в жидкости определяется соотношением между силой тяжести ($F_T = mg$) и выталкивающей силой Архимеда ($F_A = \rho_{ж} g V_т$), где $m$ — масса тела, $V_т$ — объем погруженной части тела, а $\rho_{ж}$ — плотность жидкости. Для поддержания постоянной глубины (нулевой плавучести) необходимо, чтобы средняя плотность тела ($\rho_т = m/V_т$) была равна плотности воды. Для всплытия $\rho_т < \rho_{ж}$, для погружения $\rho_т > \rho_{ж}$.

Основные приспособления у разных групп водных животных следующие:

Костные рыбы (Osteichthyes). Основным органом регуляции плавучести у большинства костных рыб является плавательный пузырь. Это газонаполненный мешок, изменяя объем которого рыба регулирует свою среднюю плотность. Чтобы всплыть, рыба накачивает в пузырь газ (из крови или заглатывая воздух), увеличивая свой объем и выталкивающую силу. Чтобы погрузиться — уменьшает объем пузыря, выпуская газ или позволяя ему раствориться в крови.

Хрящевые рыбы (Chondrichthyes). У акул и скатов нет плавательного пузыря. Они используют несколько основных механизмов. Во-первых, у них очень крупная печень, богатая легкими жирами (в частности, скваленом), что уменьшает общую плотность тела. Во-вторых, они создают гидродинамическую подъемную силу благодаря форме грудных плавников и хвоста при постоянном движении вперед. В-третьих, их хрящевой скелет значительно легче костного.

Морские млекопитающие. Киты, дельфины и тюлени регулируют плавучесть с помощью толстого слоя подкожного жира (ворвани), который легче воды и обеспечивает положительную плавучесть. Также они могут контролировать объем воздуха в легких, часто выдыхая перед глубоким погружением, чтобы уменьшить плавучесть и облегчить погружение.

Головоногие моллюски. У некоторых из них есть специальные гидростатические органы. Например, наутилус использует камеры в своей раковине, регулируя в них соотношение газа и жидкости для достижения нейтральной плавучести. Каракатица имеет пористую внутреннюю пластинку (сепион), работающую по схожему принципу. Большинство же кальмаров тяжелее воды и поддерживают глубину за счет активного плавания и реактивного движения.

Ответ:

Водные обитатели плавают на различной глубине благодаря особенностям строения, позволяющим им регулировать свою среднюю плотность и, как следствие, плавучесть. Основные приспособления включают: у костных рыб — плавательный пузырь, объем которого можно изменять; у хрящевых рыб (акул) — большая, богатая легкими жирами печень и создание гидродинамической подъемной силы при движении; у морских млекопитающих — толстый слой подкожного жира (ворвань) и контроль объема воздуха в легких; у некоторых головоногих моллюсков (наутилус, каракатица) — специальные камеры или пористые структуры в раковине, заполняемые газом или жидкостью.