Обсудим?, страница 173 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Проекты и исследования. Итоги главы 3. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - страница 173.

Обсудим? Иван и Лена рассуждали о влиянии атмосферного давления на человека. Они решили разобраться в том, почему во время посадки и взлёта самолёта человек испытывает боль в ушах. Ребята прочитали в медицинской энциклопедии, что внутри уха есть барабанная перепонка и полость, находящаяся за ней, соединяется с носом слуховой трубой.

Исследуя данный вопрос, Иван предположил, что боль и заложенность в ушах увеличиваются в самолёте из-за насморка. Лена же считала, что нос человека не имеет отношения к боли в ушах. В качестве аргумента она привела в пример себя. Лена занимается синхронным плаванием, и нос перед началом тренировки она зажимает специальной прищепкой.

Проанализируйте рассуждения ребят и разберитесь в том, одинаковые ли ситуации они рассматривают. Какое отношение к боли в ушах имеет атмосферное давление?

Проанализируйте рассуждения ребят и разберитесь в том, одинаковые ли ситуации они рассматривают.

Рассуждения Ивана и Лены касаются одной и той же проблемы — боли в ушах при изменении высоты, — но они рассматривают принципиально разные ситуации, и их выводы имеют разную степень верности.

Иван прав в своем предположении. Боль и заложенность в ушах действительно усиливаются при насморке. Насморк сопровождается воспалением и отёком слизистой оболочки носа и носоглотки. Поскольку полость среднего уха соединяется с носоглоткой слуховой (евстахиевой) трубой, этот отёк может переходить и на неё, сужая или полностью блокируя её просвет. Заблокированная слуховая труба не может выполнять свою функцию — выравнивать давление между средним ухом и окружающей средой, что и приводит к усилению болевых ощущений.

Лена, в свою очередь, неправа, и её аргумент основан на неверной аналогии. Ситуации, которые она сравнивает (полёт в самолёте и плавание с прищепкой на носу), не одинаковы по следующим причинам:

1. Характер изменения давления: В самолёте происходит быстрое изменение внешнего атмосферного давления при наборе высоты и снижении. Прищепка на носу во время плавания используется в условиях практически постоянного атмосферного давления (на поверхности воды). Её задача — предотвратить попадание воды в нос, а не справиться с перепадами воздушного давления.
2. Анатомическое заблуждение: Слуховая труба соединяет среднее ухо не с ноздрями, которые зажимает прищепка, а с носоглоткой — областью в задней части носовой полости, над мягким нёбом. Поэтому даже с зажатым носом человек может выровнять давление, например, сглотнув или зевнув, так как воздух для этого поступает из ротовой полости и лёгких в носоглотку.

Таким образом, ситуации, которые рассматривают ребята, несопоставимы. Иван верно связывает физиологическое состояние (насморк) с проблемой выравнивания давления. Лена же делает ошибочный вывод, основываясь на ситуации, которая не имеет отношения к изменению атмосферного давления.

Ответ: Рассуждения Ивана верны: насморк затрудняет выравнивание давления в ушах и усиливает боль. Рассуждения Лены ошибочны, так как ситуации, которые она сравнивает (полёт в самолёте и плавание с прищепкой), принципиально различны. Прищепка на носу не мешает выравниванию давления через слуховую трубу, и при плавании нет таких резких перепадов атмосферного давления, как в самолёте.

Какое отношение к боли в ушах имеет атмосферное давление?

Боль в ушах при взлёте и посадке самолёта напрямую связана с изменением атмосферного давления. В норме давление воздуха по обе стороны барабанной перепонки одинаково. Снаружи на неё давит атмосферное давление ($P_{внешн}$), а изнутри — давление воздуха в полости среднего уха ($P_{внутр}$). Равенство давлений ($P_{внешн} = P_{внутр}$) поддерживается благодаря слуховой (евстахиевой) трубе, которая соединяет среднее ухо с носоглоткой и позволяет воздуху свободно проходить, выравнивая давление.

Во время полёта происходят следующие процессы:

• При взлёте самолёт набирает высоту, и атмосферное давление в салоне понижается. Давление снаружи ($P_{внешн}$) становится меньше, чем давление, «запертое» в среднем ухе ($P_{внутр}$). Возникает разность давлений ($\Delta P = P_{внутр} - P_{внешн} > 0$), которая выгибает барабанную перепонку наружу. Это вызывает чувство заложенности и дискомфорт. Чтобы давление выровнялось, излишек воздуха должен выйти из среднего уха через слуховую трубу.
• При посадке самолёт снижается, и атмосферное давление в салоне повышается. Теперь давление снаружи ($P_{внешн}$) становится больше, чем давление в среднем ухе ($P_{внутр}$). Разность давлений ($\Delta P = P_{внешн} - P_{внутр} > 0$) заставляет барабанную перепонку вгибаться внутрь. Это, как правило, вызывает более сильную боль, так как слуховой трубе сложнее открыться, чтобы впустить воздух внутрь, чем выпустить его наружу.

Таким образом, боль в ушах — это реакция чувствительной барабанной перепонки на её растяжение или втягивание из-за разницы давлений между окружающей средой и полостью среднего уха. Здоровая слуховая труба позволяет своевременно выровнять эту разницу, например, при глотании или зевании.

Ответ: Боль в ушах возникает из-за разницы между внешним атмосферным давлением и давлением воздуха внутри среднего уха. При изменении высоты эта разница заставляет барабанную перепонку изгибаться наружу (при взлёте) или втягиваться внутрь (при посадке), что и вызывает болевые ощущения.