Почему не проявляется ощутимое атмосферное давление на книгу, которую мы держим в руках? По оценке «на глаз» определите

Снегирь

67

Когда мы держим книгу в руках, ощущаем ее вес, который является следствием гравитационной силы притяжения Земли. Ответ на вопрос связан с тем, что формула для вычисления атмосферного давления имеет взаимосвязь с площадью поверхности, на которую оно действует.

Атмосферное давление - это сила, с которой воздух действует на какую-либо поверхность в результате его веса. Но сам факт воздействия атмосферного давления не ощущается человеком из-за того, что есть взаимное давление внутри и снаружи нашего тела.

Таким образом, на поверхность книги действует как внешнее, так и внутреннее атмосферное давление. Внутреннее давление равное внешнему балансирует ту силу, которую оно создает, и поэтому мы не чувствуем давление на нашей коже.

Однако, давление все же оказывается на книгу. Для того, чтобы примерно оценить силу атмосферного давления на книгу, мы можем использовать формулу:

\[P = F/A\]

где \(P\) - давление, \(F\) - сила и \(A\) - площадь поверхности.

Оценим размеры книги. Предположим, что длина книги составляет примерно 20 см, ширина - 15 см, а толщина - 3 см.

Для определения площади поверхности книги возьмем во внимание обе стороны и обложку: 2 стороны обложки (2 * 20 см * 15 см), передняя и задняя стороны (2 * 20 см * 3 см) и верхняя и нижняя части (2 * 15 см * 3 см).

Итак, общая площадь поверхности книги составляет:

\[A = 2(20 \, \text{см} \cdot 15 \, \text{см}) + 2(20 \, \text{см} \cdot 3 \, \text{см}) + 2(15 \, \text{см} \cdot 3 \, \text{см})\]

Подсчитаем это выражение:

\[A = 600 \, \text{см}^2\]

Теперь, получив оценку площади поверхности книги, мы можем оценить силу атмосферного давления. Давление в разных местах Земли может варьироваться, но примем среднее значение атмосферного давления приближенно ​​к 101,3 кПа (килопаскаль).

Используя формулу \(P = F/A\), найдем силу \(F\), действующую на поверхность книги:

\[F = P \cdot A = 101,3 \, \text{кПа} \cdot 600 \, \text{см}^2\]

Пересчитаем единицы измерения:

\[F = 1013 \, \text{Н}\]

Таким образом, примерная сила атмосферного давления на книгу составляет приблизительно 1013 Ньютона.

Важно отметить, что эта оценка не учитывает множество факторов, таких как увлажнение воздуха, температурные изменения или точное распределение давления по поверхности книги. Но она дает нам представление о силе, которая может действовать на поверхность книги от атмосферного давления.