Номер 2, страница 308 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

2. Чем могут быть вызваны проблемы с дыханием у здорового человека, поднимающегося на воздушном шаре?

2. Чем могут быть вызваны проблемы с дыханием у здорового человека, поднимающегося на воздушном шаре?

Проблемы с дыханием у здорового человека при подъеме на воздушном шаре обусловлены изменениями физических свойств атмосферы с увеличением высоты. Главной причиной является снижение атмосферного давления.

По мере набора высоты воздух становится более разреженным, его плотность и общее давление ($P_{атм}$) уменьшаются. Процентное содержание кислорода в воздухе при этом остается практически постоянным (около 21%), однако из-за падения общего давления снижается и парциальное давление кислорода ($P_{O_2}$).

Парциальное давление – это давление, которое создавал бы газ, если бы он один занимал весь объем смеси. Оно вычисляется как произведение общего давления на долю газа в смеси: $P_{O_2} = P_{атм} \cdot F_{O_2}$, где $F_{O_2}$ – доля кислорода. Процесс насыщения крови кислородом в легких (в альвеолах) зависит от разницы (градиента) парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе и в крови.

При подъеме человека на высоту $P_{атм}$ падает, что приводит к уменьшению $P_{O_2}$ во вдыхаемом воздухе. Следовательно, снижается и парциальное давление кислорода в альвеолах. Это уменьшает движущую силу, которая обеспечивает переход кислорода из легких в кровь. В результате кровь хуже насыщается кислородом, и в организме развивается состояние, называемое гипоксией, или кислородным голоданием.

Организм пытается скомпенсировать недостаток кислорода за счет учащения дыхания и сердцебиения. Однако на значительных высотах этих мер становится недостаточно, и проявляются симптомы высотной болезни: одышка, головная боль, головокружение, слабость и тошнота.

Ответ: Проблемы с дыханием при подъеме на высоту вызваны снижением атмосферного давления, что ведет к уменьшению парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе. Это затрудняет переход кислорода из легких в кровь и вызывает кислородное голодание (гипоксию) организма.