Номер 4, страница 48 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 2. Механические свойства жидкостей, газов и твёрдых тел. Параграф 12. Атмосферное давление. Задание 11 - номер 4, страница 48.

Условие.

4. Воздушный шарик завязали и положили под колокол воздушного насоса. Из-под колокола начали откачивать воздух. Что будет происходить с шариком? Почему?

Решение.

Решение:

В обычном состоянии на стенки воздушного шарика действуют две основные силы: давление воздуха изнутри, стремящееся его расширить, и давление окружающего воздуха (атмосферное) снаружи, которое его сжимает. Эти давления, с учетом силы упругости материала шарика, находятся в равновесии. Давление внутри шарика ($p_{внутр}$) немного больше атмосферного ($p_{внешн}$) на величину давления, создаваемого упругой оболочкой ($p_{упр}$): $p_{внутр} = p_{внешн} + p_{упр}$.

Когда шарик помещают под колокол воздушного насоса и начинают откачивать воздух, давление снаружи шарика ($p_{внешн}$) уменьшается. При этом количество газа внутри шарика остается неизменным, и его давление ($p_{внутр}$) в начальный момент не изменяется. В результате равновесие сил нарушается: внутреннее давление становится значительно больше внешнего.

Из-за этой разности давлений газ внутри шарика начинает давить на его стенки с большей силой, чем давит оставшийся воздух снаружи. Это приводит к тому, что шарик начинает расширяться, его объем увеличивается. Этот процесс будет продолжаться, пока либо не установится новое равновесие (когда внутреннее давление уменьшится из-за увеличения объема, а сила упругости стенок возрастет), либо пока материал шарика не выдержит растяжения и он не лопнет.

Ответ: Воздушный шарик начнет раздуваться, то есть его объем будет увеличиваться. Это происходит потому, что при откачивании воздуха из-под колокола давление снаружи шарика уменьшается. Давление газа внутри шарика становится больше внешнего, и эта разница давлений заставляет шарик расширяться.