Номер 2, страница 109 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

2. Как жидкости и газы передают производимое на них давление?

Решение

Жидкости и газы, в отличие от твердых тел, передают производимое на них внешнее давление совершенно особым образом. Это связано с их внутренним строением, а именно с подвижностью составляющих их частиц (молекул и атомов). Фундаментальный принцип, описывающий это явление, известен как закон Паскаля.

Рассмотрим механизм передачи давления для жидкостей и газов по отдельности:

• В жидкостях молекулы расположены достаточно плотно, но не имеют фиксированного положения, как в кристаллических решетках твердых тел. Они могут свободно перемещаться друг относительно друга. Когда на поверхность жидкости оказывается давление (например, поршнем), оно заставляет ближайшие к поршню слои молекул сдвигаться. Эти молекулы, в свою очередь, давят на соседние слои. Благодаря подвижности молекул это давление распространяется не только в направлении действия силы, а по всему объему жидкости, причем одинаково во всех направлениях.
• В газах молекулы находятся на больших расстояниях друг от друга и движутся хаотично с высокими скоростями, постоянно сталкиваясь между собой и со стенками сосуда. Внешнее давление (например, при уменьшении объема сосуда) увеличивает концентрацию молекул и частоту их столкновений со стенками. Так как движение молекул абсолютно хаотично и равновероятно во всех направлениях, то и давление, которое они создают на стенки сосуда, оказывается одинаковым в любой точке.

Таким образом, общая закономерность для жидкостей и газов была сформулирована французским ученым Блезом Паскалем:

Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях.

Этот закон лежит в основе работы многих гидравлических устройств, таких как автомобильные тормоза, гидравлические прессы и подъемники. В гидравлическом прессе небольшая сила $F_1$, приложенная к малому поршню площадью $S_1$, создает давление $p = \frac{F_1}{S_1}$. Это давление передается через жидкость без изменений к большому поршню площадью $S_2$ и создает на него значительно большую силу $F_2 = p \cdot S_2$. Давление в системе остается постоянным: $p = \frac{F_1}{S_1} = \frac{F_2}{S_2}$.

Ответ:

Жидкости и газы передают производимое на них давление одинаково во всех направлениях по всему своему объему. Это свойство объясняется высокой подвижностью их молекул. Внешнее давление вызывает цепную передачу импульса от одних частиц к другим, что из-за хаотичности их движения приводит к равномерному распределению давления. Данное явление описывается законом Паскаля.