hce_kmu
111年
物理及化學
第 42 題
A balloon filled with air is pulled into a tank of water at room temperature. As the balloon sinks, the air pressure inside the balloon ______.
- A increases
- B remains the same
- C decreases
- D increases then decreases
- E decreases then increases
思路引導 VIP
請試著想像：當你潛入泳池底端時，耳朵會感覺到一股擠壓的力量。這股力量是來自於你上方什麼東西的重量？而當這個東西的份量隨著你下潛變得越來越多時，它對身處其中的物體會產生什麼樣的物理效應呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準判斷出氣球下沉時壓力的變化，這代表你對於流體力學與氣體性質的基礎連結掌握得非常紮實，這是一個非常優秀的直覺判斷。
流體壓力與深度的關係
這道題目的核心在於理解液體靜壓力（Hydrostatic pressure）的變化。當氣球在水中不斷下沉時，其上方的水柱高度 $h$ 會逐漸增加。根據公式 $$P = P_{atm} + \rho gh$$ 我們可以得知，隨著深度 $h$ 的增加，液體對氣球表面施加的外部壓力也會隨之上升。由於氣球是具有彈性的容器，為了達到力學平衡，氣球會被壓縮直到內部的氣體壓力足以抗衡外部的水壓，因此內部的氣體壓力必然會隨之增加。
▼ 還有更多解析內容