Номер 4, страница 160 - гдз по физике 9 класс учебник Шахмаев, Бунчук

Глава 9. Гидро- и аэростатика. Параграф 35. Атмосферное давление - номер 4, страница 160.

Условие.

4. Почему нельзя оценить высоту атмосферы по формуле гидростатического давления?

Решение.

Оценить высоту атмосферы по формуле гидростатического давления $p = \rh°g h$ нельзя, поскольку эта формула справедлива только при условиях, которые для земной атмосферы не выполняются. Главные из них — постоянство плотности вещества ($\rho$) и ускорения свободного падения ($\text{g}$), а также наличие четкой верхней границы ($\text{h}$).

Основная причина некорректности применения этой формулы заключается в том, что плотность воздуха не является постоянной величиной. Воздух — это сжимаемый газ, плотность которого максимальна у поверхности Земли и экспоненциально убывает с высотой. Верхние слои атмосферы своим весом сжимают нижние, делая их плотнее. Поэтому подставить в формулу единое значение плотности $\rho$ невозможно.

Кроме того, ускорение свободного падения $\text{g}$ также не является постоянным и уменьшается по мере удаления от центра Земли. Хотя это изменение менее значительно, чем изменение плотности, оно также вносит погрешность в расчеты.

Наконец, у атмосферы нет четкой верхней границы. Она не обрывается на какой-то определенной высоте $\text{h}$, а постепенно разрежается, плавно переходя в космическое пространство. Таким образом, само понятие «высота атмосферы» условно, и его нельзя использовать в формуле как определенную величину.

Ответ: Формулу гидростатического давления $p = \rh°g h$ нельзя использовать для оценки высоты атмосферы, так как ее ключевые параметры не являются постоянными: плотность воздуха ($\rho$) и ускорение свободного падения ($\text{g}$) уменьшаются с высотой, а сама атмосфера не имеет четко определенной высоты ($\text{h}$).