Номер 1, страница 120 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

1. Как доказать, что газ (воздух) имеет массу?

Чтобы доказать, что газ (в данном случае воздух) имеет массу, можно провести один из нескольких наглядных физических экспериментов. Масса — это мера инерции тела и его гравитационного взаимодействия с другими телами. Если у воздуха есть масса, он должен иметь вес и притягиваться к Земле.

Способ 1: Взвешивание сосуда с воздухом и без него.

Это классический и наиболее точный способ доказательства.

Необходимое оборудование:

- Прочный герметичный сосуд (например, стеклянная колба с краном).
- Воздушный насос, способный откачивать воздух из сосуда (вакуумный насос).
- Чувствительные весы (например, электронные).

Ход эксперимента:

1. Помещаем на чашу весов закрытую колбу, наполненную воздухом при обычном атмосферном давлении. Измеряем ее массу. Обозначим это значение как $m_1$.

2. С помощью насоса откачиваем из колбы значительную часть воздуха, создавая внутри разрежение (частичный вакуум). После откачки кран на колбе плотно закрываем.

3. Снова помещаем колбу на весы и измеряем ее массу. Обозначим новое значение как $m_2$.

4. Сравнивая результаты измерений, мы обнаружим, что $m_1 > m_2$. Это означает, что масса колбы после откачки воздуха уменьшилась. Разница масс $ \Delta m = m_1 - m_2 $ соответствует массе воздуха, который был удален из колбы. Этот опыт убедительно доказывает, что воздух имеет массу.

Способ 2: Эксперимент с воздушными шарами.

Этот способ менее точен, но очень прост в исполнении и нагляден.

Необходимое оборудование:

- Длинная легкая палочка (например, линейка).
- Два одинаковых воздушных шарика.
- Нитка и иголка.

Ход эксперимента:

1. Надуваем два воздушных шарика до одинакового размера и привязываем их нитками к противоположным концам палочки.

2. Находим центр палочки и подвешиваем ее на нитке так, чтобы получились импровизированные рычажные весы. Добиваемся, чтобы палочка находилась в горизонтальном положении, то есть в равновесии. Это означает, что силы, действующие на оба конца, равны.

3. Осторожно прокалываем один из шариков иголкой. Воздух из него с шумом выйдет, и шарик сдуется.

4. Сразу после этого мы наблюдаем, как равновесие нарушается: конец палочки, к которому привязан целый (надутый) шарик, опускается вниз, а конец со сдувшимся шариком поднимается вверх.

5. Это происходит потому, что система перестала быть уравновешенной. Целый шарик вместе с находящимся в нем воздухом стал весить больше, чем оболочка сдувшегося шарика. Следовательно, вышедший из шарика воздух обладал массой.

Ответ: Существование массы у воздуха можно доказать экспериментально. Для этого нужно взвесить герметичный сосуд с воздухом, затем откачать из него воздух и взвесить сосуд снова. Масса сосуда уменьшится на величину, равную массе откачанного воздуха. Другой наглядный эксперимент — уравновесить на палочке два надутых шарика, а затем проколоть один из них. Палочка наклонится в сторону целого шарика, так как он вместе с воздухом внутри тяжелее, чем сдувшийся шарик. Это доказывает, что воздух имеет массу.