Задание №3 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Морские моллюски гребешки, обычно спокойно лежащие на дне, при приближении к ним их главного врага – морской звезды – резко сжимают створки своей раковины, с силой выталкивая из неё воду (см. рисунок). Таким способом они всплывают и, продолжая открывать и захлопывать раковину, могут отплывать на значительное расстояние.
Что лежит в основе перемещения морского гребешка?
увеличение гидростатического давления с глубиной
закон передачи давления в жидкости
принцип реактивного движения
действие выталкивающей силы
Правильный ответ
3
Пояснение
Решение.
Для того чтобы определить физическую основу перемещения морского гребешка, проанализируем механизм его движения, описанный в условии задачи.
1. Физическое явление: В условии сказано, что моллюск резко сжимает створки раковины и с силой выталкивает из неё струю воды. Согласно закону сохранения импульса, если тело выбрасывает часть своей массы с некоторой скоростью, то само тело получает импульс, направленный в противоположную сторону.
, откуда .
2. Определение: Движение тела, возникающее при отделении от него с некоторой скоростью какой-либо его части, называется реактивным движением. Именно этот принцип используют кальмары, осьминоги, а также ракеты и реактивные самолёты.
3. Анализ других вариантов ответа:
— Гидростатическое давление (вариант 1) и закон Паскаля (вариант 2) объясняют распределение давления в жидкости, но сами по себе не создают направленного ускоренного движения тела.
— Выталкивающая (архимедова) сила (вариант 4) действует на гребешок всегда, помогая ему удерживаться в воде, но для резкого всплытия и горизонтального перемещения (отплывания) её недостаточно, так как она направлена строго вертикально вверх и зависит от объёма тела, а не от выброса воды.
Таким образом, перемещение гребешка обусловлено отталкиванием от выбрасываемой струи воды, что является классическим примером реактивного движения в природе.
Ответ: 3
Источник: ФИПИ