11 класс·высокий уровень

Объясните, основываясь на физических законах и закономерностях

Условие

Известно, что слуховой аппарат человека чувствителен к изменениям атмосферного давления — если оно быстро меняется, то уши закладывает. От этого ощущения можно избавиться, если определенным образом глотнуть воздух. Объясните, основываясь на физических законах и закономерностях, наблюдаемое явление и оцените, при подъеме на лифте на какой этаж Главного здания (ГЗ) МГУ им. М. В. Ломоносова это закладывание произойдет, если в среднем уши человека чувствуют изменение давления на 9 мм ртутного столба. Высота каждого этажа в ГЗ 5 м, а атмосферные условия близки к нормальным. Лифт стартует с первого этажа. Считайте, что в пределах высоты ГЗ плотность атмосферного воздуха не меняется. Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ, и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и закономерностей | 3 | Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.)И (ИЛИ) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет.И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).И (ИЛИ) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения | 2 | Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев. Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нем не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.ИЛИ Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0 | Максимальный балл | 3 |

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

Как рассуждать
Закладывание ушей при изменении атмосферного давления связано с тем, что среднее ухо человека, заключающее в себе некоторый объем воздуха, отделено от внешнего пространства герметичной барабанной перепонкой. При изменении внешнего давления внутреннее давление в определенных пределах их разности остается постоянным, барабанная перепонка выгибается наружу или внутрь, вызывая неприятные ощущения типа закладывания ушей и даже боль. Для выравнивания давлений, которое происходит через узкие каналы, связывающие внутреннее ухо с глоткой, человек и совершает глотательные движения, напрягая глотку, когда в ней замкнут определенный объем воздуха, и проталкивая его в среднее ухо или отсасывая его оттуда.2. Для численной оценки переведем вначале h = 9 мм ртутного столба в Па, используя формулу для изменения давления с высотой: $\Delta p=\rho_ртgh=13600 \cdot 10 \cdot 9 \cdot 10 в степени ( - 3 ) =1224$ Па.3. Затем найдем высоту H, на которой при нормальных условиях (p = 10⁵ Па, T = 273 К) давление воздуха уменьшится на величину Δp, с учетом того, что плотность воздуха, согласно уравнению Клапейрона — Менделеева, равна $\rho_в= \frac{\mu_в p}{RT} ,$ где молярная масса воздуха $\mu_в=29$ г/моль. $\Delta p=\rho_вgH= \frac{\mu_в p}{RT} gH= \frac{0,029 \cdot 10^{5} \cdot 10}{8,31 \cdot 273} \cdot H\approx12,78HПа$ Следовательно, $H \approx \frac{\Delta p}{12,78} м$

Осталось ещё 1 шаг

Шаг 2

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «МКТ — квантовая физика, качественная задача»

Если кольцо диаметром 3-4 см, согнутое из тонкой проволоки, окунуть в11 классДве одинаковые звуковые волны частотой 1 кГц распространяются навстречу11 классГрибник ушел от дороги далеко в лес и заблудился. Компаса у него не11 классПомог ли грибнику этот факт сориентироваться?11 классШкольник решил провести наблюдение за далеким источником света. Для11 класс

Похожая задача?Сфотографируйте своё условие — ИИ разберёт его по шагам так же