Положите на стол линейку длиной 50 − 70 см так, чтобы её конец свешивался.
На линейку положите полностью развёрнутую газету (рис. 46). При резком ударе по концу линейки молотком линейка ломается, причём противоположный конец с газетой почти не поднимается. Как объяснить наблюдаемое явление?
рис. 46
Сверху на газету оказывает давление атмосферный воздух. При медленном нажатии на конец линейки воздух проникает под газету и частично уравновешивает давление на нее. При резком ударе воздух вследствие инерции не успевает мгновенно проникнуть под газету. Давление воздуха на газету сверху оказывается больше, чем внизу, и линейка ломается.
Это явление можно объяснить с точки зрения законов физики, а именно динамики и атмосферного давления.
Когда на линейку, часть которой свисает со стола, кладут полностью развернутую газету, она создает значительное сопротивление движению из−за атмосферного давления. Атмосферное давление — это сила, с которой воздух давит на поверхность. На каждый квадратный сантиметр поверхности действует сила, примерно равная 10 ньютонов.
Когда вы резко ударяете по свисающему краю линейки, вы прикладываете к ней значительное усилие на короткий промежуток времени. Это действие создает быстрое ускорение линейки вниз. Однако, чтобы газета поднялась, ей необходимо преодолеть атмосферное давление, действующее на всю её площадь, что требует значительного времени и усилий.
Поскольку удар по линейке происходит быстро, газета и воздух не успевают среагировать на изменение положения линейки. Это означает, что сила давления воздуха на поверхность газеты удерживает её на месте, создавая эффект «прижимания» газеты к столу. Следовательно, противоположный конец линейки не поднимается, а сама линейка может сломаться от быстрого и резкого удара, так как она оказывается под значительным напряжением в месте удара.
Пожауйста, оцените решение
