§ 39. Частини Світового океану. Суходіл в океані

Світовий океан. Світовий океан — безперервний водний простір на поверхні Землі, що оточує материки й острови. Це — найбільша водойма нашої планети, що становить більшу частину води гідросфери, займає 70,8 % земної поверхні. Світовий океан єдиний. Оскільки в ньому розташовані материки й острови, то його умовно поділяють на чотири частини — океани: Тихий, Атлантичний, Індійський, Північний Льодовитий (мал. 103).

Тихий океан — найбільший з океанів нашої планети (49 % площі Світового океану). Тихим його назвав Ф. Магеллан, експедиція якого перетнула океан у південних широтах, жодного разу не потрапивши в шторм. Проте ця назва не відповідає характерові океану. У помірних широтах Північної півкулі океану шторми бувають протягом усієї холодної нори року. Часом воно трапляються й улітку. У Південній півкулі сильні вітри нерідко переходять я урагани, здіймаючи хвилі висотою до 35 м. У західній частині океану щороку проносяться спустошливі тропічні урагани.

Мал. 103. Океани Землі

Тихий океан — найглибший серед океанів. Тут міститься найглибша западина Світового океану — Маріанська, її глибина становить 11 022 м.

Атлантичний океан — другий за величиною водний басейн нашої планети. Його довжина перевищує ширину я кілька разів. Назву океанові дали давні греки за ім’ям міфічного героя Атланта, який нібито стояв на краю землі й тримав на плечах небесне склепіння.

Індійський океан — третій за площею басейн Світового океану. Він незвичайний тим, що майже повністю розміщений у Південній півкулі між берегами Африки, Азії, Австралії й Антарктиди.

Північний Льодовитий океан — найменший з-поміж океанів, займає 1/20 Світового океану. Уперше його визначив як окремий океан у 1650 р. голландський географ Б. Вареніус. У 1845 р. Лондонське географічне товариство дало назву океанові — Північний Льодовитий, який кіший з усіх, проте найсуворіший і наймогутніший океан (мал. 104).

Деякі вчені пропонують виокремлювати ще Південний океан, який омиває Антарктиду. Його північну межу вони проводять по лінії, яка з’єднує південні точко Африки, Південної Америки й о. Тасманія.

Моря та затоки. Моря — це частина океану, що відрізняється від нього властивостями води, течіями, організмами. За рівнем відокремленості від Світового океану розрізняють внутрішні й окраїнні моря.

Внутрішні моря заходять далеко я суходоли й з’єднуються з океанами протоками (мал. 105). Такими морями є Чорне, Азовське, Середземне, Балтійське, Червоне.

Мал. 104. Льодохід прокладає шлях через Північний Льодовитий океан

Мал. 105. Внутрішнє море

Мал. 106. Окраїнне море

Окраїнні моря не дуже заглиблюються в суходіл і відокремлюються від океану островами чи нерівностями дна (мал. 106). До окраїнних морів належать Північне, Норвезьке, Баренцове, Берингове та ін.

Відносно вузька частина водного простору, що сполучає дві сусідні водойми, називається протокою. Відомими протоками Світового океану є Берингова, Дрейка, Магелланова, Гібралтарська. В Україні Керченська протока з’єднує Азовське та Чорне моря.

Частина океану або моря, що заглиблюється в суходіл, але має широкий зв’язок з океаном, називається затокою. Тихий океан біля західних берегів Північної Америки утворює затоку Аляска, Атлантичний біля берегів Європи — Біскайську. В Індійському океані глибоко заходить у суходіл Євразії Бенгальська затока.

Невелика затока, захищена від бур і хвиль, називається бухтою.

Шкала глибин — це шкала кольорових тонів, яку використовують для гіпсометричного фарбування глибинних щаблів. Шкали побудовані за принципом: «чим глибше, тим темніше». Для щаблів морських глибин використовують блакитні й сині кольори. Чим більша глибина океану, тим темніший відтінок синього кольору використовують для її зображення. Шкалу глибин застосовують на гіпсометричних, навчальних, загальних географічних і фізичних картах. Шкалу з вказівкою глибини дають на полях карти.

Суходіл в океані. На суходіл припадає тільки 29 % земної поверхні. Найбільші масиви суходолу — материки або континенти. їх існує шість: Євразія, Африка, Північна Америка, Південна Америка, Австралія, Антарктида.

Відносно невелика ділянка суходолу, з усіх боків оточена водою, називається островом. Група островів, розташованих недалеко один від одного, утворює архіпелаг. Найбільший архіпелаг Землі — Малайський. Його острови розміщені між Євразією та Австралією.

На земній кулі існує кілька десятків тисяч островів. Вони різні за площею, природою та заселеністю людьми. Найбільшим на Землі є о. Гренландія. За площею він у 3,5 раза за територію України, проте через суворі природні умови на ньому живе дуже мало людей. Великими островами є Калімантан, Нова Гвінея, що розташовані в приекваторіальній частині земної кулі.

За походженням острови поділяють на три групи: материкові, вулканічні й коралові.

Материкові острови — це ділянки суходолу, що колись були частиною материка, а потім відокремилися від нього внаслідок руху земної кори. Вони мають подібну до материкової природу: склад гірських порід і рослинність, розміщені в основному на шельфі. Такими островами є, наприклад, Мадагаскар, Шрі-Ланка (Цейлон), Сахалін, Куба.

Вулканічні острови утворилися внаслідок вулканічних вивержень на дні океанів і морів. Вони невеликі за площею, часто формою подібні до вулкана. Вулканічні острови розміщені групами й утворюють ланцюг гірських вершин. Особливо багато вулканічних островів у Тихому океані (Курильські, Гавайські та ін.).

Коралові острови — результат життєдіяльності морських тварин — коралових поліпів (мал. 107). Такі острови утворюються внаслідок скупчення вапнякових скелетів відмерлих поліпів. Формою вони здебільшого нагадують суцільне або розірване кільце, що оточує мілководдя. Цим мілководдям може бути вершина підводного вулкана. Острів такої форми називають атолом.

Коралові поліпи можуть жити в океанічній воді, температура якої не нижча за +20 °С. Тому коралові острови здебільшого знаходяться в теплих морях між 30° пн. ш. і 30° пд. ш.

Найбільшим кораловим островом є Великий Бар’єрний риф біля східних берегів Австралії.

Півостровом називається ділянка суходолу, що оточена з трьох боків водою, а з четвертого є продовженням материка. Півострови утворюються переважно під впливом рухів земної кори — опускання окремих ділянок суходолу або підняття частин морського дна. Найбільший півострів на Землі — Аравійський, розміщений у південно-західній частині Азії. Більше як на 1000 км заглиблюється в Індійський океан півострів Індостан. На північному заході Європи розташований Скандинавський півострів. На півдні Європи знаходяться Піренейський, Апеннінський, Волконський півострови. Водами Чорного й Азовського морів омивається Кримський півострів (мал. 108). Незначний виступ берега в бік моря чи океану називають мисом.

Мал. 107. Кораловий риф

Мал. 108. Кримський півострів

Практична робота 7

Позначення на контурній карті морів, проток, заток, островів, річок, озер, водоспадів

Позначте на контурній карті географічні об’єкти: моря: Чорне, Азовське, Середземне, Червоне, Балтійське;

протоки: Керченську, Гібралтарську, Магелланову, Дрейка, Берингову;

затоки: Біскайську, Бенгальську, Meкcиканськy, Гвінейську;

острови: Велика Британія , Гренландія, Нова Гвінея;

півострови: Аравійський, Кримський, Індостан, Лабрадор, Сомалі, Скандинавський.

ПОВТОРИМО ГОЛОВНЕ

• Світовий океан становить основну частину гідросфери.
• Частинами Світового океану є океани, моря, затоки, протоки.
• Світовий океан умовно поділяють на чотири частини — Тихий, Атлантичний, Індійський, Північний Льодовитий океани.
• Шкала глибин — шкала кольорових тонів, яку використовують для гіпсометричного фарбування глибинних щаблів.
• У Світовому океані розташовані материки, острови й півострови.
• Найбільшими частинами суходолу є материки: Євразія, Північна Америка, Південна Америка, Африка, Австралія, Антарктида.
• Групи островів, розташованих неподалік один від одного, утворюють архіпелаг.
• За походженням острови бувають: материкові, вулканічні, коралові.
• Півострів є частиною материка, яка з трьох боків омивається водою.

Ключові терміни та імена

Ф. Магеллан, Б. Вареніус, внутрішні й окраїнні моря; затока, (бухта; острови: материкові, вулканічні, коралові; півострови, мис.

Запитання та завдання

• 1. З яких частин складається Світовий океан?
• 2. Дайте коротку характеристику одного з океанів.
• 3. Що таке море ? Чим воно відрізняється від затоки?
• 4. Що таке протока? Наведіть приклади.
• 5. Що таке острів? На які групи поділяються острови за походженням?
• 6. Що спільного та відмінного між материками й островами?
• 7. Чим відрізняється острів від півострова?

1. Назвіть і покажіть на карті внутрішні й окраїнні моря.
2. Розгляньте карту Європи. Які півострови є в її південній частині?

Підберіть відповідну карту та здійсніть віртуальну подорож Чорним морем. Які затоки, протоки, острови та півострови є в ньому? Назвіть їх і нанесіть на контурну карту. Визначте середню глибину Чорного моря. У якій його частині вона найбільша?

СКАРБНИЧКА ДОСЛІДНИКА

Найнезвичайнішим морем Світового океану є Саргасове море. Воно знаходиться в Атлантичному океані, у нього зовсім немає берегів. Саргасове море — це район Атлантики, де у великій кількості ростуть особливі саргасові водорості, що можуть жити, не прикріплюючись до дна.

§ 24. Гідростатичний тиск

На рис. 24.1 зображений сучасник Блеза Паскаля, який стоїть на шкіряній подушці, заповненій водою. З подушкою сполучена відкрита зверху трубка, яку дослідник тримає в руках. Чому дошка, на якій стоїть дослідник, не стискає подушку повністю і не виганяє через трубку всю воду назовні? Відповісти на це та багато інших запитань ви зможете, ознайомившись із цим параграфом.

Рис. 24.1. Сила тиску води в шкіряній подушці є достатньою, щоб утримувати дорослу людину

1. Отримуємо формулу для розрахунку гідростатичного тиску

Ви вже знаєте, що внаслідок притягання до Землі та завдяки власній плинності рідина створює тиск як на дно, так і на стінки посудини, в якій вона міститься. Рідина створює тиск і на будь-яке занурене в неї тіло.

Тиск нерухомої рідини називають гідростатичним тиском.

Рис. 24.2. Через притягання Землі рідина створює тиск на дно посудини

Визначимо гідростатичний тиск на дно посудини. Щоб спростити отримання формули, візьмемо циліндричну посудину з площею дна S. Нехай у посудину налита рідина густиною p, а висота стовпа рідини в посудині дорівнює h (рис. 24.2).

Щоб визначити тиск, який створює рідина на дно посудини, слід силу F, що діє на дно, поділити на площу S дна:

У даному випадку сила F, яка створює тиск на дно посудини, — це вага P рідини. Оскільки рідина в посудині нерухома, то вага рідини дорівнює добутку маси m рідини на прискорення вільного падіння g:

F = P = mg.

Масу рідини визначимо через об’єм і густину рідини: m = pV ; об’єм налитої в посудину рідини — через висоту h стовпа рідини та площу S дна посудини: V = Sh. Тобто масу рідини можна визначити за формулою:

m = pSh.

Підставивши по черзі вирази для F і m у формулу тиску, отримаємо:

Отже, маємо формулу для визначення гідростатичного тиску — тиску, який чинить нерухома рідина:

Як бачимо, гідростатичний тиск залежить тільки від густини рідини та висоти стовпа рідини в посудині.

2. Проводимо дослідження та робимо висновки

Залежність гідростатичного тиску від висоти стовпа рідини вперше продемонстрував Блез Паскаль. Узявши бочку, до країв заповнену водою, дослідник герметично закрив її кришкою зі вставленою довгою тонкою трубкою. Піднявшись на балкон другого поверху житлового будинку, Паскаль вилив у трубку лише одну склянку води. Вода заповнила всю трубку і створила на стінки та дно бочки настільки величезний тиск, що в бічних стінках бочки з’явилися щілини (рис. 24.3).

Рис. 24.3. У 1648 р. Блез Паскаль склянкою води розірвав бочку

Зверніть увагу! Згідно із законом Паскаля тиск рідини передається в усіх напрямках, тож за формулою p = pgh можна також визначити тиск, який створює шар рідини висотою h на будь-яке тіло, занурене в цю рідину на дану глибину, а також тиск на стінки посудини.

Із закону Паскаля та формули гідростатичного тиску також випливає, що тиск усередині нерухомої однорідної рідини на одному рівні* є однаковим.

Рис. 24.4. Тиск води на обох водолазів є однаковим, оскільки вони перебувають на одному рівні

Розгляньте рис. 24.4. Здавалося б, тиск води на дні підводної печери менший, аніж на дні відкритого моря. Проте якби це дійсно було так, унаслідок більшого тиску вода з моря ринула б до печери. Але цього не відбувається.

3. Учимося розв’язувати задачі

Задача. На дні басейну розташований круглий отвір, закритий пробкою радіусом 5 см. Яку силу потрібно прикласти до пробки, щоб витягти її з отвору, якщо висота води в басейні дорівнює 2 м? Масою пробки та силою тертя між пробкою й отвором знехтуйте.

Аналіз фізичної проблеми. Витягти пробку заважає сила тиску води в басейні. Масу пробки та силу тертя враховувати не треба, тому сила, потрібна для витягання пробки з отвору, за значенням має бути не менша, ніж сила гідростатичного тиску води на пробку: F = F_тиску (див. рисунок).

* Рівнем називають будь-яку горизонтальну поверхню.

Підбиваємо підсумки

Унаслідок притягання до Землі рідини створюють тиск на дно та стінки посудин, а також на будь-яке занурене в них тіло. Тиск p нерухомої рідини називається гідростатичним тиском. Він залежить тільки від густини p рідини та висоти h стовпа рідини. Гідростатичний тиск обчислюють за формулою p = pgh.

Тиск усередині нерухомої однорідної рідини на одному рівні є однаковим.

Контрольні запитання

1. Що спричиняє виникнення тиску рідини на дно посудини? 2. За якою формулою обчислюють гідростатичний тиск рідини? 3. Як змінюється тиск у рідині залежно від висоти стовпа рідини? від густини рідини? 4. Опишіть дослід Б. Паскаля, за допомогою якого він продемонстрував залежність гідростатичного тиску води від висоти її стовпа. 5. Чому тиск усередині нерухомої однорідної рідини на одному рівні є однаковим?

Вправа № 24

1. Тиск води на дно посудини в точці A дорівнює 200 Па (рис. 1). Який тиск на дно створює вода в точці B? в точці C?

Рис. 1

2. Деякі любителі фрідайвінгу можуть занурюватися на глибину 100 м. Визначте, який найбільший гідростатичний тиск діє на пірнальників під час такого занурення.

3. Якщо занурити палець у склянку з водою, не торкаючись її дна, чи зміниться сила тиску води на дно склянки? Якщо зміниться, то як?

4. На якій глибині тиск у мастилі становить 8 кПа?

5. У дві посудини налили до одного рівня однакову рідину (рис. 2). Порівняйте тиски та сили тисків на дно посудин. Сформулюйте висновок.

Рис. 2

6. Складіть задачу, обернену до задачі, розглянутої в параграфі, та розв’яжіть її.

7. Наталка мешкає в триповерховому будинку на останньому поверсі. Чи вдасться їй прийняти душ, якщо насос, який стоїть на підлозі першого поверху, подає воду під тиском 80 кПа, висота одного поверху 2,8 м, а лійка душу розташована на висоті 2 м від підлоги?

8. Якою є маса дослідника (див. рис. 24.1), якщо площа дотику подушки і дошки, на якій він стоїть, дорівнює 800 см 2 , а вода в трубці встановилася на висоті 1 м? Що треба зробити дослідникові, щоб, не нахиляючи трубку, вигнати майже всю воду назовні?

9. Визначте силу, яка тисне на дно бочки в досліді Паскаля (див. рис. 24.3), якщо висота води в трубці становить 4 м, а діаметр і висота бочки дорівнюють 0,8 м. Визначте масу тіла, яке тиснутиме на дно бочки саме з такою силою, якщо площа дотику тіла і дна дорівнюватиме площі дна.

10. Скориставшись додатковими джерелами інформації, дізнайтесь, на яку глибину занурюються аквалангісти та водолази, опускаються батисфери, підводні човни й батискафи. Визначте гідростатичний тиск на цих глибинах. Підготуйте повідомлення.