Номер 2, страница 36 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

2. Если, не отрываясь, выпить из пластиковой бутылки газированную воду, то можно обнаружить, что бутылка деформируется. Почему?

Это явление объясняется возникновением разницы давлений внутри и снаружи бутылки.

На внешнюю поверхность пластиковой бутылки постоянно действует атмосферное давление, которое мы обозначим как $P_{атм}$. Когда бутылка открыта, давление газа внутри нее ($P_{вн}$) уравновешивает внешнее давление.

Когда человек начинает пить, не отрываясь, он герметично закрывает горлышко бутылки ртом. В результате воздух из атмосферы не может попасть внутрь. По мере того как человек пьет воду, ее объем в бутылке уменьшается, а объем, занимаемый газом (смесью воздуха и углекислого газа), соответственно, увеличивается.

Согласно закону Бойля-Мариотта, для данного количества газа при постоянной температуре его давление обратно пропорционально объему ($P \sim 1/V$). Так как объем газа внутри бутылки увеличился, а количество газа осталось прежним, давление $P_{вн}$ внутри бутылки падает и становится значительно меньше атмосферного давления $P_{атм}$.

Возникает разность давлений $\Delta P = P_{атм} - P_{вн}$. Эта разность создает силу, действующую на стенки бутылки и направленную внутрь. Поскольку стенки пластиковой бутылки достаточно тонкие и не очень прочные, они не выдерживают этой силы и сминаются внутрь, что и воспринимается как деформация.

Ответ: Бутылка деформируется из-за того, что при питье без доступа воздуха извне давление газа внутри бутылки становится меньше атмосферного давления снаружи. Внешнее атмосферное давление сжимает бутылку.