Номер 5, страница 52 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 2. Механические свойства жидкостей, газов и твёрдых тел. Параграф 13. Действие жидкости и газа на погружённое в них тело. Вопросы для самопроверки - номер 5, страница 52.

Условие.

5. Почему по морской гальке на берегу ходить босыми ногами больно, а в воде нет?

Решение.

Это явление объясняется с точки зрения физики, а именно понятием давления и законом Архимеда.

Когда человек идёт по гальке на берегу, на его стопы давит вся масса его тела. Вес человека ($F = mg$) распределяется по очень маленькой площади контакта с отдельными, часто острыми, камнями. Давление, которое определяется по формуле $P = F/S$, где $\text{F}$ – сила, а $\text{S}$ – площадь, оказывается очень большим. Это высокое давление на чувствительные точки стопы и вызывает болевые ощущения.

Когда человек заходит в воду, ситуация меняется. На его тело начинает действовать выталкивающая сила, известная как сила Архимеда ($F_A$). Она направлена вверх и уменьшает вес тела, действующий на опору (в данном случае, на дно). Эффективный вес человека в воде становится меньше его веса в воздухе на величину этой выталкивающей силы ($P_{в воде} = mg - F_A$). Поскольку сила, давящая на гальку, уменьшается, а площадь контакта стоп с камнями остается той же, давление на стопы значительно снижается. Из-за этого уменьшенного давления ходить по гальке в воде становится комфортно и не больно.

Ответ: На берегу на стопы действует полный вес человека, что создает высокое давление на малую площадь контакта с галькой и вызывает боль. В воде, благодаря выталкивающей силе Архимеда, вес человека уменьшается, что приводит к снижению давления на стопы, и ходить становится не больно.