Номер 6, страница 112 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

6. Возможно ли гидростатическое давление в космическом корабле, на других небесных телах (Луне, Марсе)?

Гидростатическое давление — это давление столба жидкости, которое возникает под действием силы тяжести. Оно рассчитывается по формуле:

$p = \rho \cdot g \cdot h$

где $p$ — гидростатическое давление, $\rho$ — плотность жидкости, $g$ — ускорение свободного падения, а $h$ — высота столба жидкости. Таким образом, ключевым фактором для возникновения гидростатического давления является наличие силы тяжести (или эквивалентного ей ускорения), то есть $g > 0$.

Возможно ли гидростатическое давление в космическом корабле?

Космический корабль, который находится на орбите вокруг Земли, пребывает в состоянии свободного падения. Это состояние мы называем невесомостью (или, более точно, микрогравитацией). В условиях невесомости действующее на тела внутри корабля ускорение $g$ практически равно нулю ($g \approx 0$). Если подставить это значение в формулу, то и гидростатическое давление $p$ также будет равно нулю. Жидкость в сосуде не будет «давить» вниз, а будет свободно перемещаться по объему, собираясь в капли под действием сил поверхностного натяжения.
Однако, гидростатическое давление может возникнуть в двух случаях:
1. Когда корабль движется с ускорением (например, при взлете, торможении или маневрах с включенными двигателями). В этом случае роль гравитации $g$ будет выполнять ускорение корабля $a$, и давление будет рассчитываться как $p = \rho \cdot a \cdot h$.
2. Если в корабле создается искусственная гравитация, например, за счет вращения. Тогда роль $g$ будет играть центростремительное ускорение.

Ответ: В обычном состоянии невесомости на орбите гидростатическое давление невозможно, так как отсутствует вес жидкости. Оно возникнет только в том случае, если корабль будет двигаться с ускорением или если будет создана искусственная гравитация.

Возможно ли гидростатическое давление на других небесных телах (Луне, Марсе)?

И Луна, и Марс — это массивные небесные тела, которые обладают собственным гравитационным полем. Следовательно, на их поверхности существует ускорение свободного падения, отличное от нуля.
• На Луне ускорение свободного падения составляет примерно $g_{Луны} \approx 1.62 \, м/с^2$, что примерно в 6 раз меньше, чем на Земле.
• На Марсе ускорение свободного падения составляет примерно $g_{Марса} \approx 3.71 \, м/с^2$, что примерно в 2.6 раза меньше, чем на Земле.
Поскольку на этих телах $g > 0$, любая жидкость (например, вода в резервуаре исследовательской станции или гипотетические подповерхностные озера) будет иметь вес и, соответственно, создавать гидростатическое давление. Величина этого давления будет рассчитываться по той же формуле $p = \rho g h$, но с использованием значения $g$, характерного для данного небесного тела. Таким образом, при одинаковой глубине давление на Луне будет в 6 раз меньше, а на Марсе — в 2.6 раза меньше, чем на Земле.

Ответ: Да, на Луне и Марсе возможно гидростатическое давление, поскольку оба небесных тела обладают гравитацией. Его величина будет меньше, чем на Земле, из-за более слабого гравитационного поля.