Номер 6, страница 152 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

6. Какая связь установлена между значением атмосферного давления и высотой подъема?

6. Между значением атмосферного давления и высотой подъема установлена обратная зависимость: с увеличением высоты атмосферное давление уменьшается. Это явление объясняется двумя основными причинами.

Во-первых, атмосферное давление создается весом столба воздуха, который простирается от точки измерения до верхних границ атмосферы. С набором высоты этот столб воздуха становится короче, а значит, его масса и вес уменьшаются. Следовательно, и давление, которое он оказывает, падает.

Во-вторых, плотность воздуха не является постоянной и уменьшается с высотой. Нижние слои атмосферы сжаты весом верхних слоев, поэтому у поверхности Земли воздух наиболее плотный. При подъеме вверх воздух становится все более разреженным. Так как давление зависит от плотности ($p = \rho g h$), уменьшение плотности воздуха также вносит свой вклад в общее снижение давления.

Зависимость давления от высоты нелинейна. Для небольших высот (в пределах нескольких сотен метров от поверхности Земли) можно использовать приблизительное соотношение: на каждые 12 метров подъема давление уменьшается примерно на 1 мм ртутного столба (около 133 Па).

Для более точного описания на больших высотах используется барометрическая формула, которая показывает экспоненциальное уменьшение давления с высотой (в предположении постоянной температуры):

$p(h) = p_0 \cdot e^{-\frac{\mu g h}{R T}}$

где:
$p(h)$ — давление на высоте $\text{h}$;
$p_0$ — давление на начальной высоте (обычно на уровне моря, $h=0$);
$\text{e}$ — основание натурального логарифма (число Эйлера, $e \approx 2.718$);
$\mu$ — молярная масса воздуха (около 0.029 кг/моль);
$\text{g}$ — ускорение свободного падения;
$\text{R}$ — универсальная газовая постоянная;
$\text{T}$ — абсолютная температура в Кельвинах.

Таким образом, связь между атмосферным давлением и высотой подъема является обратной и экспоненциальной: чем выше, тем давление ниже.

Ответ: С увеличением высоты подъема атмосферное давление уменьшается. Это связано с тем, что уменьшается высота и плотность столба воздуха, давящего на поверхность. Данная зависимость является обратной и носит экспоненциальный характер.