Atmosfera este un nor de gaze care înconjoară Pământul.Greutatea aerului, a cărei înălțime depășește 900 km, are o influență puternică asupra locuitorilor planetei noastre. Nu simțim acest lucru, luând viața la fundul oceanului aeriene. O persoană simte disconfortul care urcă în munte. Lipsa oxigenului provoacă oboseală. În același timp, presiunea atmosferică se modifică semnificativ.
Fizica ia în considerare presiunea atmosferică, schimbările sale și impactul asupra suprafeței Pământului.
Când încep să învețe presiunea atmosferică? Gradul 6 - familiarizarea cu caracteristicile atmosferei. Acest proces continuă în clasele specializate de liceu.
Первые попытки установить атмосферное давление Aerul sa angajat în 1643 la sugestia italianului Evangelista Torricelli. Un tub de sticlă închis la un capăt era umplut cu mercur. Închis de cealaltă parte, a fost aruncat în mercur. În partea superioară a tubului, ca urmare a scurgerii parțiale a mercurului, a fost format spațiu gol, care a primit următorul nume: "goliciunea torriceliană".
În acest timp, domina științele naturaleteoria lui Aristotel, care credea că "natura este frică de gol". Potrivit opiniilor sale, nu poate exista nici un spațiu gol, nefolosit. Prin urmare, prezența golurilor în tubul de sticlă pentru o lungă perioadă de timp a încercat să explice cu alte probleme.
Nu există nici o îndoială că acesta este spațiu gol,nu poate fi umplut cu nimic, deoarece la începutul experimentului mercurul a umplut complet cilindrul. Și, curgând afară, nu a permis altor substanțe să umple spațiul liber. Dar de ce tot mercurul nu a vărsat în navă, pentru că nici nu există obstacole în calea asta? Concluzia sugerează: mercurul din tub, ca și în vasele de comunicare, creează aceeași presiune asupra mercurului din vas, precum și ceva din exterior. La același nivel, numai atmosfera este în contact cu suprafața mercurului. Presiunea lui îi împiedică substanța să se toarne sub acțiunea gravitației. Gazul, după cum știm, creează același efect în toate direcțiile. Este influențată de suprafața mercurului din vas.
Înălțimea cilindrului cu mercur este de aproximativ 76 cm.Se observă că acest indicator variază în timp, prin urmare, presiunea atmosferei variază. Acesta poate fi măsurat în cm Hg (sau în milimetri).
Sistemul internațional de unități esteinternațional, prin urmare, nu implică utilizarea de milimetri de mercur. Art. la determinarea presiunii. Unitatea de presiune atmosferică este stabilită în același mod ca și în cazul solidelor și lichidelor. Măsurarea presiunii în pascale luate în SI.
Pentru 1 Pa, se ia o astfel de presiune care este creată de o forță de 1 N pe parcelă de 1 m.2.
Determinați modul în care unitățile sunt legate. Presiunea coloanei lichide este stabilită prin următoarea formulă: p = ρgh. Densitatea de mercur ρ = 13.600 kg / m3. Pentru punctul de referință luăm coloana de mercur cu o lungime de 760 milimetri. De aici:
p = 13600 kg / m3× 9,83 N / kg × 0,76 m = 101292,8 Pa
Pentru a înregistra presiunea atmosferică în pascale, luați în considerare: 1 mm Hg. = 133,3 Pa.
Determinați forța cu care atmosfera acționează pe suprafața acoperișului cu dimensiunile de 10 x 20 m. Se presupune că presiunea atmosferei este de 740 mm Hg.
p = 740 mm Hg, a = 10 m, b = 20 m
Pentru a determina puterea acțiunii, este necesară stabilirea presiunii atmosferice în pascale. Având în vedere faptul că 1 milimetru de mercur egală cu 133,3 Pa, avem următoarele: p = 98642 Pa.
Folosim formula pentru determinarea presiunii:
p = f / s
Deoarece zona de acoperiș nu este dată, să presupunem că are o formă dreptunghiulară. Aria acestei cifre este determinată de formula:
s = ab.
Înlocuiți valoarea zonei în formula de calcul:
p = F / (ab), unde:
F = pab.
Se calculează: F = 98642 Pa × 10 m × 20 m = 19728400 N = 1,97 MN.
Răspuns: forța de presiune a atmosferei pe acoperișul casei este egală cu 1,97 MN.
Determinarea experimentală a presiunii atmosfericepoate fi realizată folosind un pilon de mercur. Dacă lângă el se fixează scara, este posibil să se fixeze modificările. Acesta este cel mai simplu barometru de mercur.
Am fost surprins să observ modificarea efectului atmosferei lui Evangelista Torricelli, legând acest proces de căldură și frig.
Se știe că mercurul este suficient de dăunătorsănătatea umană. Ca urmare, barometrele deschise de mercur nu pot fi utilizate. Alte lichide au o densitate semnificativ mai mică, deci un tub umplut cu un lichid trebuie să fie suficient de lung.
De exemplu, coloana de apă creată de Blaise Pascal ar trebui să aibă o înălțime de aproximativ 10 metri. Inconvenientele sunt evidente.
Un pas remarcabil inainte poate fi numit ideea de a se deplasa de la lichid cand se creeaza barometre. Abilitatea de a produce un dispozitiv pentru determinarea presiunii atmosferei este implementată în barometre aneroide.
Основная деталь этого измерителя – плоская cutie din care este pompat aerul. Pentru ca aceasta să nu fie stinsă de atmosferă, suprafața este făcută ondulată. Caseta sistemului cu arc este conectată cu o săgeată indicând valoarea presiunii pe scală. Acestea din urmă pot fi clasificate în orice unitate. Măsurarea presiunii atmosferice în pascale poate fi la scara de măsurare corespunzătoare.
Schimbarea densității atmosferei pe măsură ce creșteduce la o scădere a presiunii. Eterogenitatea pachetului de gaze nu permite introducerea unei legi liniare de schimbare, deoarece gradul de scădere a presiunii scade cu înălțimea în creștere. La suprafața Pământului ca creștere la fiecare 12 metri, efectul atmosferei scade cu 1 mm Hg. Art. În troposferă, se produce o schimbare similară la fiecare 10,5 m.
Aproape de suprafața Pământului, la altitudinea zborului aeronavei, aneroidul, dotat cu o scară specială, poate determina înălțimea prin presiunea atmosferică. Acest dispozitiv este numit altimetru.
Un dispozitiv special de pe suprafața Pământului vă permite să setați citirea altimetrului la zero, pentru ao folosi pentru a determina înălțimea urcării.
La poalele muntelui, barometrul a arătat o presiune atmosferică de mercur de 756 milimetri. Ce valoare va fi la o altitudine de 2500 de metri deasupra nivelului mării? Este necesar să se înregistreze presiunea atmosferică în pascale.
r1 = 756 mm Hg, H = 2500 m, p2 -?
Pentru a determina citirile barometrului la înălțimea H, vom ține cont de faptul că presiunea scade cu 1 milimetru de mercur. la fiecare 12 metri. Prin urmare:
(p1 - p2) × 12 m = N × 1 mmHg, de unde:
r2 = p1 - N × 1 mm Hg / 12 m = 756 mm Hg - 2500 m × 1 mm Hg / 12 m = 546 mm Hg
Pentru a înregistra presiunea atmosferică rezultată în pascale, efectuați următorii pași:
r2 = 546 × 133,3 Pa = 72619 Pa
Răspuns: 72619 Pa.
Deplasarea straturilor atmosferice de aer în apropierea suprafeței Pământului și încălzirea neuniformă a aerului în diferite zone conduc la o schimbare a condițiilor meteorologice în toate zonele planetei.
Presiunea poate varia de la 20-35 mm Hg. în perioada lungă și 2-4 milimetri de mercur. în timpul zilei. O persoană sănătoasă nu percepe schimbări în acest indicator.
Presiunea atmosferică, a cărei valoare este mai mică decât în mod normal și care se schimbă adesea, indică un ciclon care acoperă un anumit. Adesea acest fenomen este însoțit de nori și precipitații.
Presiunea scăzută nu este întotdeauna un semn de vreme ploioasă. Vremea rea este mult mai dependentă de o scădere treptată a indicatorului în cauză.
Schimbarea vremii pentru o mai bună poate fi determinată de următoarele caracteristici:
