ГДЗ по физике, 7 класс, Перышкин, номер 21.3: Взаимодействие тел

План решения:

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно рассмотреть природу взрыва и свойства воды как среды распространения звука. Взрыв — это процесс быстрого выделения огромной энергии, который порождает ударную волну (резкое изменение давления). Нам необходимо понять, как эта волна взаимодействует с водной средой и живыми организмами.

Вычисление и физическое обоснование:

Вода является жидкостью, которая практически несжимаема. Это означает, что при воздействии на неё внешних сил она передаёт давление очень эффективно и быстро. Когда происходит взрыв снаряда под водой, образуется мощная ударная волна. В отличие от воздуха, где частицы разрежены и могут сильно смещаться, в воде молекулы расположены плотно. Поэтому энергия взрыва не рассеивается так быстро, а концентрируется в виде резкого скачка давления, который распространяется со скоростью звука в воде (v≈1500 м/с).

Живые организмы, находящиеся в воде, имеют мягкие ткани и внутренние полости (например, плавательные пузыри у рыб), которые чувствительны к перепадам давления. Проходящая через воду ударная волна вызывает мгновенное и сильное механическое воздействие на эти структуры. Ткани не успевают адаптироваться к такому резкому изменению давления, что приводит к их разрыву, внутренним кровотечениям и гибели организма.

Проверка ответа:

Сравним ситуацию с воздухом. Если бы взрыв произошёл в воздухе, часть энергии пошла бы на расширение газов, и давление упало бы быстрее с расстоянием. В воде же из-за высокой плотности и несжимаемости ударная волна сохраняет разрушительную силу на большем расстоянии. Именно поэтому подводные взрывы особенно опасны для гидробионтов: они получают смертельные травмы от перепада давления, даже если сам снаряд их не задел.