L'atmosphère est un nuage de gaz entourant la Terre.Le poids de l'air, dont la hauteur dépasse 900 km, a une influence puissante sur les habitants de notre planète. Nous ne le sentons pas, prenant la vie au fond de l'océan aérien pour acquis. Une personne ressent un malaise en montant très haut dans les montagnes. Le manque d'oxygène provoque la fatigue. Dans le même temps, la pression atmosphérique change de manière significative.
La physique prend en compte la pression atmosphérique, ses changements et son impact à la surface de la Terre.
Quand commencent-ils à apprendre la pression atmosphérique? 6 e année - familiarité avec les caractéristiques de l'atmosphère. Ce processus se poursuit dans les classes spécialisées du lycée.
Premières tentatives pour établir la pression atmosphériqueAir a entrepris en 1643 à la suggestion de l'italien Evangelista Torricelli. Un tube de verre scellé à une extrémité était rempli de mercure. En fermant l’autre côté, il est tombé dans le mercure. Au sommet du tube, à la suite d'une fuite partielle de mercure, un espace vide s'est formé et a reçu le nom suivant: "Vide torricellien".
A cette époque, dominé les sciences naturellesla théorie d'Aristote, qui croyait que "la nature a peur du vide". Selon lui, il ne peut y avoir d’espace vide et non rempli. Par conséquent, la présence de vides dans le tube de verre pendant une longue période a tenté d'expliquer avec d'autres choses.
Il ne fait aucun doute que c'est un espace vide,il ne peut être rempli de rien, car au début de l'expérience, le mercure a complètement rempli le cylindre. Et, sortant, ne permettait pas à d'autres substances de remplir l'espace vacant. Mais pourquoi tout le mercure n'a pas coulé dans le vaisseau, car il n'y a aucun obstacle à cela non plus? La conclusion se suggère: le mercure dans le tube, comme dans les vaisseaux communicants, crée la même pression sur le mercure dans le vaisseau, ainsi que sur quelque chose venant de l'extérieur. Au même niveau, seule l'atmosphère est en contact avec la surface de mercure. Sa pression empêche la substance de couler sous l’effet de la gravité. Comme nous le savons, le gaz crée le même effet dans toutes les directions. Il est influencé par la surface de mercure dans le bateau.
La hauteur du cylindre de mercure est d'environ 76 cm.On remarque que cet indicateur varie avec le temps, donc la pression de l'atmosphère varie. Il peut être mesuré en cm Hg (ou en millimètres).
Le système international d'unités estinternational n’implique donc pas l’utilisation de millimètres de mercure. Art. lors de la détermination de la pression. L'unité de pression atmosphérique est établie de la même manière que dans les solides et les liquides. Mesure de la pression en pascals pris en SI.
Pour 1 Pa, on prend une telle pression qui est créée par une force de 1 N pour une parcelle de 1 m.2.
Déterminez le lien entre les unités. La pression de la colonne de liquide est définie par la formule suivante: p = ρgh. Densité de mercure ρ = 13 600 kg / m3. Pour le point de référence, prenons la colonne de mercure d’une longueur de 760 millimètres. À partir d'ici:
p = 13600 kg / m3× 9,83 N / kg × 0,76 m = 101292,8 Pa
Pour enregistrer la pression atmosphérique en pascals, considérons: 1 mm Hg. = 133,3 Pa.
Déterminez la force avec laquelle l’atmosphère agit sur la surface du toit avec des dimensions de 10 x 20 m. La pression de l’atmosphère est supposée être de 740 mm Hg.
p = 740 mm Hg, a = 10 m, b = 20 m
Pour déterminer la force d'action, il est nécessaire d'établir la pression atmosphérique en pascals. Considérant le fait que 1 millimètre de mercure égal à 133,3 Pa, nous avons ce qui suit: p = 98642 Pa.
Nous utilisons la formule pour déterminer la pression:
p = f / s
Puisque la surface du toit n’est pas donnée, supposons qu’elle ait une forme rectangulaire. L'aire de cette figure est déterminée par la formule:
s = ab.
Remplacez la valeur de la surface dans la formule de calcul:
p = F / (ab), d'où:
F = pab.
Nous calculons: F = 98642 Pa × 10 m × 20 m = 19728400 N = 1,97 MN.
Réponse: la force de pression de l'atmosphère sur le toit de la maison est égale à 1,97 MN.
Экспериментальное определение давления атмосферы peut être réalisée en utilisant un pilier au mercure. Si à côté de lui pour corriger la balance, il devient possible de corriger les modifications. C'est le baromètre le plus simple au mercure.
J'ai été surpris de constater le changement d'effet de l'atmosphère d'Evangelista Torricelli, liant ce processus à la chaleur et au froid.
On sait que le mercure est suffisamment nocifsanté humaine. En conséquence, les baromètres à mercure ouverts ne peuvent pas être utilisés. Les autres liquides ont une densité nettement inférieure, de sorte qu'un tube rempli de liquide doit être suffisamment long.
Par exemple, la colonne d’eau créée par Blaise Pascal devrait mesurer environ 10 m de hauteur. Le dérangement est évident.
On peut appeler un progrès remarquable l’idée de s’éloigner du liquide lors de la création de baromètres. La possibilité de fabriquer un dispositif permettant de déterminer la pression de l'atmosphère est mise en oeuvre dans des baromètres anéroïdes.
La partie principale de ce compteur est plate.boîte à partir de laquelle l'air est pompé. Pour que l'atmosphère ne soit pas comprimée, la surface est ondulée. La boîte à ressorts est reliée par une flèche indiquant la valeur de pression sur la balance. Ce dernier peut être classé dans toutes les unités. La pression atmosphérique en pascals peut être mesurée avec une échelle de mesure appropriée.
Le changement de la densité de l'atmosphère à mesure qu'il monteup conduit à une diminution de la pression. L'hétérogénéité de l'enveloppe de gaz ne permet pas d'introduire une loi de changement linéaire, car le degré de diminution de la pression décroît avec la hauteur. À la surface de la Terre, chaque 12 mètres augmentant, l’effet de l’atmosphère diminue de 1 mm Hg. Art. Dans la troposphère, un changement similaire se produit tous les 10,5 m.
Près de la surface de la Terre, à l'altitude du vol de l'aéronef, l'anéroïde, doté d'une échelle spéciale, peut déterminer la hauteur en fonction de la pression atmosphérique. Cet appareil s'appelle un altimètre.
Un dispositif spécial à la surface de la Terre vous permet de régler la lecture de l'altimètre sur zéro afin de l'utiliser pour déterminer la hauteur de la montée.
Au pied de la montagne, le baromètre indiquait une pression atmosphérique de 756 millimètres de mercure. Quelle valeur sera à une altitude de 2500 mètres au dessus du niveau de la mer? Il est nécessaire d’enregistrer la pression atmosphérique en pascals.
p1 = 756 mm de Hg, H = 2500 m, p2 -?
Pour déterminer les lectures du baromètre à la hauteur H, nous prendrons en compte le fait que la pression chute d’un millimètre de mercure. tous les 12 mètres. Donc:
(p1 - p2) × 12 m = N × 1 mm Hg, d'où:
p2 = p1 - N × 1 mm Hg / 12 m = 756 mm Hg - 2500 m × 1 mm Hg / 12 m = 546 mm Hg
Pour enregistrer la pression atmosphérique résultante en pascals, procédez comme suit:
p2 = 546 × 133,3 Pa = 72619 Pa
Réponse: 72619 Pa.
Le mouvement des couches atmosphériques atmosphériques près de la surface de la Terre et le chauffage non uniforme de l'air dans différentes zones entraînent une modification des conditions météorologiques dans toutes les régions de la planète.
La pression peut varier de 20 à 35 mm Hg. dans la longue période et 2-4 millimètres de mercure. pendant la journée Une personne en bonne santé ne perçoit pas de changement dans cet indicateur.
La pression atmosphérique, dont la valeur est inférieure à la normale et qui change souvent, indique un cyclone qui en couvre un certain Ce phénomène est souvent accompagné de nuages et de précipitations.
Une basse pression n'est pas toujours un signe de temps pluvieux. Le mauvais temps dépend davantage d'une diminution progressive de l'indicateur considéré.
Le changement de temps pour le meilleur peut être déterminé par les caractéristiques suivantes:
