Atmosfera to chmura gazu otaczająca Ziemię.Ciężar powietrza, którego wysokość przekracza 900 km, ma ogromny wpływ na mieszkańców naszej planety. Nie czujemy tego, biorąc za życie życie na dnie oceanu powietrznego. Osoba odczuwa dyskomfort wspinający się wysoko w górach. Brak tlenu wywołuje zmęczenie. W tym samym czasie zmienia się znacząco ciśnienie atmosferyczne.
Fizyka uwzględnia ciśnienie atmosferyczne, jego zmiany i wpływ na powierzchnię Ziemi.
Kiedy zaczynają uczyć się ciśnienia atmosferycznego? Klasa 6 - czasowa znajomość cech atmosfery. Ten proces trwa w specjalistycznych klasach liceum.
Pierwsze próby ustalenia ciśnienia atmosferycznegoAir podjął się w 1643 r. Na wniosek włoskiej Evangelista Torricelli. Szklaną rurkę zamkniętą na jednym końcu wypełniono rtęcią. Zamykając drugą stronę, wpadło w rtęć. W górnej części rury, w wyniku częściowego wycieku rtęci, powstała pusta przestrzeń, która otrzymała następującą nazwę: "Pustka Torricelliana"
W tym czasie zdominowały nauki przyrodniczeteorię Arystotelesa, który wierzył, że "natura boi się pustki". Według jego poglądów nie może być pustej, niewypełnionej przestrzeni. Dlatego obecność pustych przestrzeni w szklanej rurce przez długi czas próbowała wyjaśnić innymi kwestiami.
Nie ma wątpliwości, że jest to pusta przestrzeń,nie można go wypełnić niczym, ponieważ na początku eksperymentu rtęć całkowicie wypełniła cylinder. Wypływający nie pozwalał innym substancjom na wypełnienie pustej przestrzeni. Ale dlaczego cała rtęć nie wylała się na statek, ponieważ nie ma w tym przeszkód? Wniosek sugeruje sam siebie: rtęć w rurce, podobnie jak w naczyniach komunikacyjnych, wytwarza taki sam nacisk na rtęć w naczyniu, jak również na coś z zewnątrz. Na tym samym poziomie tylko atmosfera jest w kontakcie z powierzchnią rtęci. Jego ciśnienie zapobiega przedostawaniu się substancji pod działaniem siły ciężkości. Jak wiemy, gaz wytwarza ten sam efekt we wszystkich kierunkach. Wpływa na to powierzchnia rtęci w naczyniu.
Wysokość cylindra rtęci wynosi około 76 cm.Zauważono, że wskaźnik ten zmienia się w czasie, dlatego też zmienia się ciśnienie atmosfery. Można go zmierzyć w cm Hg (lub w milimetrach).
Międzynarodowy system jednostek jestmiędzynarodowy, dlatego nie wymaga użycia milimetrów rtęci. Art. podczas określania ciśnienia. Jednostkę ciśnienia atmosferycznego ustala się w taki sam sposób, jak występuje w ciałach stałych i cieczach. Pomiar ciśnienia w paskach wykonanych w SI.
Dla 1 Pa przyjmuje się takie ciśnienie, które jest wytwarzane przez siłę 1 N na wykres 1 m.2.
Określ, w jaki sposób jednostki są powiązane. Ciśnienie w kolumnie cieczy jest ustalane według następującego wzoru: p = ρgh. Gęstość rtęci ρ = 13 600 kg / m3. Dla punktu odniesienia przyjmujemy kolumnę rtęci o długości 760 milimetrów. Od tego miejsca:
p = 13600 kg / m3× 9,83 N / kg × 0,76 m = 101292,8 Pa
Aby zarejestrować ciśnienie atmosferyczne w paskach, należy rozważyć: 1 mm Hg. = 133,3 Pa.
Oznaczyć siłę, z jaką atmosfera działa na powierzchnię dachu o wymiarach 10 x 20 m. Zakłada się, że ciśnienie atmosferyczne wynosi 740 mm Hg
p = 740 mm Hg, a = 10 m, b = 20 m
Aby określić siłę działania, konieczne jest ustalenie ciśnienia atmosferycznego w paskach. Biorąc pod uwagę fakt, że 1 milimetr słupa rtęci równa się 133,3 Pa, mamy następujące: p = 98642 Pa.
Używamy wzoru do określenia ciśnienia:
p = f / s
Ponieważ powierzchnia dachu nie jest podana, przypuśćmy, że ma on kształt prostokątny. Obszar tej liczby jest określony przez wzór:
s = ab.
Zastąp wartość obszaru w formule obliczeniowej:
p = F / (ab), skąd:
F = pab.
Obliczamy: F = 98642 Pa × 10 m × 20 m = 19728400 N = 1,97 MN.
Odpowiedź: siła nacisku atmosfery na dachu domu wynosi 1,97 MN.
Eksperymentalne oznaczanie ciśnienia atmosferycznegomożna wykonać za pomocą słupka rtęci. Jeśli obok niego, aby naprawić skalę, staje się możliwe, aby naprawić zmiany. To najprostszy barometr rtęci.
Zaskoczyło mnie, że zauważyłem zmianę atmosfery Evangelisty Torricelliego, łącząc ten proces z gorącem i zimnem.
Wiadomo, że rtęć jest wystarczająco szkodliwazdrowie ludzkie. W rezultacie nie można stosować otwartych barometrów rtęciowych. Inne płyny mają gęstość, która jest znacznie mniejsza, więc rura wypełniona cieczą musi być wystarczająco długa.
Na przykład kolumna wodna stworzona przez Blaise Pascal powinna mieć około 10 m wysokości. Niedogodność jest oczywista.
Niezwykły krok do przodu można nazwać ideą odejścia od cieczy podczas tworzenia barometrów. Zdolność do wytwarzania urządzenia do określania ciśnienia atmosferycznego jest realizowana w barometrach aneroidowych.
Główna część tego wskaźnika jest płaska.pudełko, z którego wypompowywane jest powietrze. Aby nie wyciskać atmosfery, powierzchnia jest pofałdowana. Skrzynka systemu sprężyn połączona jest ze strzałką wskazującą wartość ciśnienia na skali. Te ostatnie można klasyfikować w dowolnych jednostkach. Zmierzyć ciśnienie atmosferyczne w paskach może być w odpowiedniej skali pomiarowej.
Zmiana gęstości atmosfery podczas jej wzrostuw górę prowadzi do zmniejszenia ciśnienia. Heterogeniczność powłoki gazowej nie pozwala na wprowadzenie liniowego prawa zmiany, ponieważ stopień spadku ciśnienia zmniejsza się wraz ze wzrostem wysokości. Na powierzchni Ziemi jako wzrost co 12 metrów, wpływ atmosfery spada o 1 mm Hg. Art. W troposferze pojawia się podobna zmiana na każde 10,5 m.
W pobliżu powierzchni Ziemi, na wysokości lotu samolotu, aneroid, wyposażony w specjalną skalę, może określić wysokość na podstawie ciśnienia atmosferycznego. To urządzenie nazywa się wysokościomierzem.
Specjalne urządzenie na powierzchni Ziemi pozwala ustawić odczyt wysokościomierza na zero, aby użyć go do określenia wysokości wznoszenia.
U stóp góry barometr wykazywał ciśnienie atmosferyczne 756 milimetrów rtęci. Jaka będzie wartość na wysokości 2500 metrów nad poziomem morza? Wymagane jest rejestrowanie ciśnienia atmosferycznego w paskalach.
str1 = 756 mm Hg, H = 2500 m, str2 -?
Aby określić odczyty barometru na wysokości H, uwzględnimy, że ciśnienie spada o 1 milimetr rtęci. co 12 metrów. Dlatego:
(R1 - R2) × 12 m = N × 1 mm Hg, skąd:
str2 = p1 - N × 1 mm Hg / 12 m = 756 mm Hg - 2500 m × 1 mm Hg / 12 m = 546 mm Hg
Aby zarejestrować wynikowe ciśnienie atmosferyczne w paskalach, wykonaj następujące kroki:
str2 = 546 × 133,3 Pa = 72619 Pa
Odpowiedź: 72619 Pa.
Ruch powietrznych warstw atmosfery w pobliżu powierzchni Ziemi i nierównomierne ogrzewanie powietrza w różnych obszarach prowadzą do zmiany warunków pogodowych we wszystkich obszarach planety.
Ciśnienie może się różnić o 20-35 mm Hg. w długim okresie i 2-4 milimetrów rtęci. w ciągu dnia. Zdrowy człowiek nie dostrzega zmian w tym wskaźniku.
Ciśnienie atmosferyczne, którego wartość jest poniżej normy i często się zmienia, wskazuje cyklon, który obejmuje pewien cyklon. Często zjawisku temu towarzyszą chmury i opady.
Niskie ciśnienie nie zawsze jest oznaką deszczowej pogody. Zła pogoda jest bardziej zależna od stopniowego spadku rozważanego wskaźnika.
O zmianie pogody na lepsze mogą świadczyć następujące znaki:
