Детский
воздушный шарик накачали воздухом и
завязали. Его оболочка легко растягивается.
Вместе с шариком опустились в глубокую
шахту. Как при этом меняется объём
шарика, плотность и давление воздуха в
нём?
Каждому
элементу первого столбца поставьте в
соответствие элемент второго столбца.
Цифры в ответе могут повторяться















Физическая
величина







Ее
изменение




А.


объём
шарика


1.


уменьшается




Б.


плотность
воздуха


2.


увеличивается




В.


давление
воздуха


3.


не
меняется

При решении этой задачи необходимо учитывать изменение внешнего давления при спуске в шахту. Рассмотрим каждый параметр по отдельности:

1. Объём шарика
   Воздушный шарик опускается в глубокую шахту, где давление воздуха увеличивается с глубиной. Поскольку оболочка шарика легко растягивается, его объём под действием повышенного внешнего давления будет уменьшаться. Это объясняется тем, что внешнее давление "сжимает" воздух внутри шарика.

   Ответ: 1. уменьшается

2. Плотность воздуха в шарике
   Плотность воздуха определяется формулой:

   $$\rho = \frac{m}{V},$$

   где $m$ — масса воздуха в шарике, а $V$ — его объём. Поскольку объём шарика уменьшается при постоянной массе воздуха, плотность воздуха увеличивается. Это следствие сжатия воздуха внутри шара.

   Ответ: 2. увеличивается

3. Давление воздуха в шарике
   Давление воздуха в шарике будет увеличиваться по мере сжатия. Объясняется это законом Бойля-Мариотта:

   $$P_1 V_1 = P_2 V_2,$$

   где $P$ — давление, $V$ — объём. При уменьшении объёма воздуха давление внутри шарика растёт, чтобы уравновесить внешнее давление.

   Ответ: 2. увеличивается

Итоговый ответ:

• А. объём шарика → 1. уменьшается
• Б. плотность воздуха → 2. увеличивается
• В. давление воздуха → 2. увеличивается