Дано:

Пластиковая бутылка заполнена парами горячей воды; снаружи поливают холодной водой — бутылка сплющивается.

Найти:

Какая физическая величина приводит к сплющиванию? Объяснить механизм. ⠀

Решение:

Начальное состояние: пары горячей воды внутри бутылки движутся с большой скоростью и часто ударяются о стенки. Давление паров внутри равно атмосферному давлению снаружи: P_\text{внутри} = P_\text{атм} Силы давления изнутри и снаружи уравновешены — бутылка не деформируется. После обливания холодной водой: молекулы паров теряют кинетическую энергию, замедляются. Они реже и слабее ударяются о стенки — давление внутри падает: P_\text{внутри} \lt P_\text{атм} Атмосферное давление снаружи остаётся неизменным. Возникает результирующая сила, направленная внутрь: F = (P_\text{атм} - P_\text{внутри}) \cdot S \gt 0 Эта сила давит на стенки бутылки и сплющивает её. Вывод: явление обусловлено действием атмосферного давления (цифра 1).