ID: 00010263
Возьмём деревянную линейку. Уравновесим её на краю стола так, чтобы при малейшем нажиме на свободный конец линейка падала. Если аккуратно расстелить и разгладить поверх линейки газетный лист, то линейку не удаётся опрокинуть пальцем. Резко и сильно ударив по концу линейки, можно переломить линейку пополам.
Действие на газету какой физической величины проявляется в этом опыте?
1) сила тяжести
2) сила сопротивлени
3) жёсткость линейки
4) атмосферное давление
Источник: ФИПИ
Когда газета лежит на линейке, она прижата атмосферным воздухом сверху. Молекулы воздуха со всех сторон оказывают давление на поверхность газеты.
Атмосферное давление создаёт силу, действующую на газету сверху вниз:
$$F = p_{\text{атм}} \cdot S$$
где $S$ — площадь газеты. При стандартном атмосферном давлении $p_{\text{атм}} \approx 10^5 \text{ Па}$ и площади газеты $S \approx 0{,}25 \text{ м}^2$ эта сила составляет порядка $25\,000 \text{ Н}$.
Когда вы нажимаете пальцем на конец линейки, эта огромная сила прижимает газету (и через неё — линейку) к столу. Преодолеть её пальцем невозможно.
При резком ударе линейка не успевает сдвинуть газету (инерция воздуха), и упругая сила в линейке превышает предел прочности — она ломается.
Сила, проявляющаяся в опыте — атмосферное давление.