Номер 3, страница 124 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

3. В чем значение опыта Торричелли?

3. В чем значение опыта Торричелли?

Опыт, проведенный итальянским ученым Эванджелистой Торричелли в 1643 году, имел фундаментальное значение для развития физики и нашего понимания атмосферы. Суть опыта заключалась в следующем: стеклянная трубка длиной около 1 метра, запаянная с одного конца, была полностью заполнена ртутью. Затем, закрыв открытый конец, трубку переворачивали и опускали в чашу с ртутью. Когда открытый конец трубки оказывался под уровнем ртути в чаше, его открывали. Часть ртути из трубки выливалась, но не вся — в трубке оставался столб ртути высотой около 760 мм. Пространство над ртутью в запаянной части трубки оказалось пустым (содержало лишь незначительное количество паров ртути) и получило название «торричеллиева пустота».

Значение этого простого, но гениального эксперимента огромно и заключается в нескольких ключевых аспектах:

• Доказательство существования атмосферного давления. До Торричелли господствовала аристотелевская концепция «боязни пустоты» (horror vacui), согласно которой природа не терпит вакуума. Опыт наглядно продемонстрировал, что столб ртути в трубке удерживается не некой мистической силой, а давлением окружающего воздуха на поверхность ртути в чаше. Это давление, действуя на большую площадь поверхности ртути в чаше, уравновешивает вес (гидростатическое давление) столба ртути в трубке. Гидростатическое давление столба жидкости рассчитывается по формуле $p = \rho \cdot g \cdot h$, где $\rho$ – плотность жидкости, $g$ – ускорение свободного падения, а $h$ – высота столба.
• Первое измерение атмосферного давления. Эксперимент Торричелли не только подтвердил существование атмосферного давления, но и впервые позволил его количественно измерить. Высота столба ртути стала его мерой. Это привело к созданию первого в мире прибора для измерения давления — ртутного барометра. Наблюдение за изменением высоты столба ртути позволило связать колебания давления с изменениями погоды, положив начало научной метеорологии.
• Создание первого устойчивого вакуума. «Торричеллиева пустота» была первым в истории искусственно полученным и длительно существующим вакуумом. Этот факт нанес сокрушительный удар по догме Аристотеля о невозможности пустоты и стимулировал дальнейшее изучение свойств вакуума и разреженных газов.
• Фундамент для дальнейших исследований. Работа Торричелли стала отправной точкой для многих последующих открытий в области гидростатики и пневматики. Например, Блез Паскаль, вдохновленный этим опытом, провел свои знаменитые эксперименты, доказав, что атмосферное давление уменьшается с высотой, и сформулировал закон о передаче давления жидкостями и газами (закон Паскаля).

Ответ: Опыт Торричелли имел огромное научное значение: он впервые экспериментально доказал существование атмосферного давления, позволил измерить его величину, привел к изобретению барометра и созданию первого искусственного вакуума, что опровергло многовековую догму о «боязни пустоты» и дало толчок развитию физики и метеорологии.