Atmosferos slėgis yra viena iš svarbiausių klimato ypatybių, turinčių įtakos žmogui. Tai prisideda prie ciklonų ir anticiklonų susidarymo, provokuoja žmonių širdies ir kraujagyslių ligų vystymąsi. Įrodymai, kad oras turi svorį, buvo gauti dar XVII amžiuje, nuo tada orų prognozuotojams jo virpesių tyrimo procesas buvo vienas pagrindinių.

Kas yra atmosfera

Žodis „atmosfera“ yra graikų kilmės, pažodžiui verčiamas kaip „garai“ ir „rutulys“. Tai dujinis apvalkalas aplink planetą, kuris sukasi kartu su juo ir sudaro vientisą kosminį kūną. Jis tęsiasi nuo žemės plutos, prasiskverbdamas į hidrosferą, ir baigiasi egzosfera, palaipsniui įtekėdamas į tarpplanetinę erdvę.

Planetos atmosfera yra svarbiausias jos elementas, suteikiantis galimybę gyventi Žemėje. Jame yra žmogui reikalingas deguonis, nuo jo priklauso oro rodikliai. Atmosferos ribos yra labai savavališkos. Visuotinai pripažįstama, kad jie prasideda maždaug 1000 kilometrų atstumu nuo žemės paviršiaus, o vėliau, dar 300 kilometrų atstumu, sklandžiai pereina į tarpplanetinę erdvę. Pagal teorijas, kurių laikosi NASA, šis dujinis apvalkalas baigiasi maždaug 100 kilometrų aukštyje.

Jis atsirado dėl ugnikalnių išsiveržimų ir medžiagų išgaravimo kosminiuose kūnuose, kurie nukrito ant planetos. Šiandien jį sudaro azotas, deguonis, argonas ir kitos dujos.

Atmosferos slėgio atradimo istorija

Iki XVII amžiaus žmonija negalvojo, ar oras turi masę. Taip pat nebuvo supratimo, kas yra atmosferos slėgis. Tačiau kai Toskanos kunigaikštis nusprendė garsiuosius Florencijos sodus įrengti fontanais, jo projektas apgailėtinai žlugo. Vandens stulpo aukštis neviršijo 10 metrų, o tai prieštaravo visoms idėjoms apie to meto gamtos dėsnius. Čia prasideda atmosferos slėgio atradimo istorija.

Galilėjaus mokinė, italų fizikė ir matematikė Evangelista Torricelli, ėmėsi šio reiškinio tyrimo. Eksperimentų su sunkesniu elementu, gyvsidabriu, pagalba po kelerių metų jis sugebėjo įrodyti svorio buvimą ore. Pirmiausia jis laboratorijoje sukūrė vakuumą ir sukūrė pirmąjį barometrą. Torricelli įsivaizdavo gyvsidabrio pripildytą stiklinį vamzdelį, kuriame, veikiant slėgiui, liko toks medžiagos kiekis, kuris išlygintų atmosferos slėgį. Gyvsidabrio kolonėlės aukštis buvo 760 mm. Vandeniui – 10,3 metro, būtent iki tokio aukščio kilo fontanai Florencijos soduose. Būtent jis žmonijai atrado, kas yra atmosferos slėgis ir kaip jis veikia žmogaus gyvenimą. vamzdyje jo vardu buvo pavadintas „Toricellian tuštuma“.

Kodėl ir dėl ko susidaro atmosferos slėgis

Viena iš pagrindinių meteorologijos priemonių yra oro masių judėjimo ir judėjimo tyrimas. Dėl to galite susidaryti vaizdą apie tai, kaip susidaro atmosferos slėgis. Įrodžius, kad oras turi svorį, tapo aišku, kad jį, kaip ir bet kurį kitą planetos kūną, veikia gravitacijos jėga. Tai sukelia slėgį, kai atmosferą veikia gravitacija. Atmosferos slėgis gali svyruoti dėl oro masės skirtumų įvairiose srityse.

Kur daugiau oro, ten jis aukščiau. Retoje erdvėje pastebimas atmosferos slėgio sumažėjimas. Pokyčio priežastis yra jo temperatūra. Jis šildomas ne nuo Saulės spindulių, o nuo Žemės paviršiaus. Įšilus oras tampa lengvesnis ir kyla aukštyn, o atvėsusios oro masės leidžiasi žemyn, sukurdamos nuolatinį, nenutrūkstamą judėjimą.Kiekvienas iš šių srautų turi skirtingą atmosferos slėgį, kuris provokuoja vėjų atsiradimą mūsų planetos paviršiuje.

Poveikis orui

Atmosferos slėgis yra vienas iš pagrindinių meteorologijos terminų. Orai Žemėje susidaro veikiant ciklonams ir anticiklonams, kurie susidaro dėl slėgio kritimo planetos dujiniame apvalkale. Anticiklonams būdingi dideli rodikliai (iki 800 mmHg ir daugiau) ir nedidelis greitis, o ciklonams būdingi mažesni rodikliai ir didelis greitis. Tornadai, uraganai, viesulai susidaro ir dėl staigių atmosferos slėgio pokyčių – tornado viduje jis greitai krenta, pasiekdamas 560 mm gyvsidabrio stulpelio.

Oro judėjimas lemia oro sąlygų pasikeitimą. Vėjai, kylantys tarp skirtingo slėgio zonų, aplenkia ciklonus ir anticiklonus, dėl to susidaro atmosferos slėgis, kuris formuoja tam tikras oro sąlygas. Šie judesiai retai būna sistemingi ir labai sunkiai nuspėjami. Teritorijose, kuriose susiduria aukštas ir žemas atmosferos slėgis, keičiasi klimato sąlygos.

Standartiniai rodikliai

Vidutinis idealiomis sąlygomis laikomas 760 mmHg. Slėgio lygis kinta priklausomai nuo aukščio: žemumose ar vietovėse žemiau jūros lygio slėgis bus didesnis, aukštyje, kur oras yra retas, priešingai, jo rodikliai su kiekvienu kilometru mažėja 1 mm gyvsidabrio.

Sumažintas atmosferos slėgis

Jis mažėja didėjant aukščiui dėl atstumo nuo Žemės paviršiaus. Pirmuoju atveju šis procesas paaiškinamas gravitacinių jėgų poveikio sumažėjimu.

Kaitinant nuo Žemės, orą sudarančios dujos plečiasi, jų masė tampa lengvesnė, o kyla į aukštesnes.Judėjimas vyksta tol, kol kaimyninės oro masės tampa mažiau tankios, tada oras pasklinda į šonus ir slėgis. išlygina.

Tropikai laikomi tradicinėmis žemesnio atmosferos slėgio vietovėmis. Pusiaujo teritorijose visada stebimas žemas slėgis. Tačiau zonos su padidintu ir sumažėjusiu indeksu Žemėje pasiskirsto netolygiai: toje pačioje geografinėje platumoje gali būti skirtingų lygių sričių.

Padidėjęs atmosferos slėgis

Aukščiausias lygis Žemėje stebimas Pietų ir Šiaurės ašigalyje. Taip yra todėl, kad virš šalto paviršiaus esantis oras tampa šaltas ir tankus, didėja jo masė, todėl jį stipriau traukia į paviršių gravitacija. Jis nusileidžia, o virš jo esanti erdvė užpildoma šiltesnėmis oro masėmis, todėl atmosferos slėgis sukuriamas esant padidėjusiam lygiui.

Poveikis žmogui

Normalūs rodikliai, būdingi vietovei, kurioje žmogus gyvena, neturėtų turėti jokios įtakos jo savijautai. Tuo pačiu metu atmosferos slėgis ir gyvybė Žemėje yra neatsiejamai susiję. Jo kaita – padidėjimas ar sumažėjimas – gali išprovokuoti širdies ir kraujagyslių ligų išsivystymą žmonėms, turintiems aukštą kraujospūdį. Asmuo gali jausti skausmą širdies srityje, nepagrįsto galvos skausmo priepuolius ir sumažėjusį darbingumą.

Žmonėms, sergantiems kvėpavimo takų ligomis, gali tapti pavojingi anticiklonai, sukeliantys aukštą kraujospūdį. Oras leidžiasi žemyn ir tampa tankesnis, didėja kenksmingų medžiagų koncentracija.

Atmosferos slėgio svyravimų metu žmonėms sumažėja imunitetas, leukocitų kiekis kraujyje, todėl tokiomis dienomis nerekomenduojama apkrauti organizmo fiziškai ar intelektualiai.

Dėmesio! Svetainės administravimo svetainė nėra atsakinga už metodinių tobulinimų turinį, taip pat už federalinio valstybinio švietimo standarto kūrimo atitiktį.

• Dalyvis: Vertuškinas Ivanas Aleksandrovičius
• Vadovė: Vinogradova Elena Anatolyevna

Tema: "Atmosferos slėgis"

Įvadas

Šiandien lauke lyja. Po lietaus sumažėjo oro temperatūra, padidėjo drėgmė, sumažėjo atmosferos slėgis. Atmosferos slėgis yra vienas iš pagrindinių veiksnių, lemiančių orų ir klimato būklę, todėl atmosferos slėgio žinios yra būtinos prognozuojant orus. Galimybė matuoti atmosferos slėgį turi didelę praktinę reikšmę. O išmatuoti galima specialiais barometrais. Skysčių barometruose, keičiantis orams, skysčio stulpelis pakyla arba nusileidžia.

Žinios apie atmosferos slėgį būtinos medicinoje, technologiniuose procesuose, žmogaus ir visų gyvų organizmų gyvenime. Tarp atmosferos slėgio pokyčių ir oro pokyčių yra tiesioginis ryšys. Atmosferos slėgio padidėjimas arba sumažėjimas gali būti orų permainų požymis ir turėti įtakos žmogaus savijautai.

Trijų tarpusavyje susijusių fizinių reiškinių iš kasdienio gyvenimo aprašymas:

• Oro ir atmosferos slėgio ryšys.
• Reiškiniai, kuriais grindžiamas atmosferos slėgio matavimo prietaisų veikimas.

Kūrinio aktualumas

Pasirinktos temos aktualumas slypi tuo, kad žmonės, stebėdami gyvūnų elgesį, visada galėjo numatyti orų pokyčius, stichines nelaimes, išvengti žmonių aukų.

Atmosferos slėgio įtaka mūsų organizmui yra neišvengiama, staigūs atmosferos slėgio pokyčiai veikia žmogaus savijautą, ypač kenčia nuo oro priklausomi žmonės. Žinoma, mes negalime sumažinti atmosferos slėgio poveikio žmogaus sveikatai, tačiau galime padėti savo organizmui. Teisingas dienos organizavimas, laiko paskirstymas tarp darbo ir poilsio gali padėti gebėjimui matuoti atmosferos slėgį, liaudies ženklų išmanymui, namų gamybos prietaisų naudojimui.

Tikslas: sužinoti, kokį vaidmenį kasdieniame žmogaus gyvenime atlieka atmosferos slėgis.

Užduotys:

• Sužinokite atmosferos slėgio matavimo istoriją.
• Nustatykite, ar yra ryšys tarp oro ir atmosferos slėgio.
• Ištirti žmogaus pagamintų prietaisų, skirtų atmosferos slėgiui matuoti, tipus.
• Ištirti fizikinius reiškinius, kuriais grindžiamas atmosferos slėgio matavimo prietaisų veikimas.
• Skysčio slėgio priklausomybė nuo skysčio kolonėlės aukščio skysčio barometruose.

Tyrimo metodai

• Literatūros analizė.
• Gautos informacijos apibendrinimas.
• Stebėjimai.

Studijų sritis: Atmosferos slėgis

Hipotezė: atmosferos slėgis yra svarbus žmogui .

Darbo reikšmė: šio darbo medžiaga gali būti panaudota klasėje ir popamokinėje veikloje, mano bendramokslių, mūsų mokyklos mokinių, visų gamtos mokslų mylėtojų gyvenime.

Darbo planas

I. Teorinė dalis (informacijos rinkimas):

1. Literatūros apžvalga ir analizė.
2. Interneto ištekliai.

II. Praktinė dalis:

• stebėjimai;
• informacijos apie orą rinkimas.

III. Paskutinė dalis:

1. Išvados.
2. Kūrinio pristatymas.

Atmosferos slėgio matavimo istorija

Mes gyvename didžiulio oro vandenyno, vadinamo atmosfera, dugne. Visi atmosferoje vykstantys pokyčiai tikrai paveiks žmogų, jo sveikatą, gyvenimo būdus, nes. žmogus yra neatsiejama gamtos dalis. Kiekvienas iš orą lemiančių veiksnių: atmosferos slėgis, temperatūra, drėgmė, ozono ir deguonies kiekis ore, radioaktyvumas, magnetinės audros ir kt. turi tiesioginės ar netiesioginės įtakos žmogaus savijautai ir sveikatai. Pažvelkime į atmosferos slėgį.

Atmosferos slėgis– tai atmosferos slėgis į visus joje esančius objektus ir Žemės paviršių.

1640 metais Toskanos didysis kunigaikštis nusprendė savo rūmų terasoje padaryti fontaną ir liepė siurbimo siurbliu atnešti vandens iš netoliese esančio ežero. Kviestiniai Florencijos meistrai teigė, kad tai neįmanoma, nes vandenį reikia siurbti per 32 pėdas (daugiau nei 10 metrų). O kodėl vanduo neįsigeria iki tokio aukščio, paaiškinti negalėjo. Kunigaikštis paprašė didžiojo italų mokslininko Galilėjaus Galilėjaus tai išsiaiškinti. Nors mokslininkas jau buvo senas, ligotas ir negalėjo atlikti eksperimentų, jis vis dėlto pasiūlė, kad problemos sprendimas slypi nustatant oro svorį ir jo slėgį ežero vandens paviršiuje. Galilėjaus mokinė Evangelista Torricelli ėmėsi užduoties išspręsti šią problemą. Norėdamas patikrinti savo mokytojo hipotezę, jis atliko savo garsųjį eksperimentą. 1 m ilgio stiklinis vamzdis, užsandarintas viename gale, buvo visiškai pripildytas gyvsidabrio ir sandariai uždaręs atvirą vamzdelio galą su šiuo galu apvertė jį į puodelį su gyvsidabriu. Dalis gyvsidabrio išsiliejo iš vamzdelio, dalis liko. Virš gyvsidabrio susidarė beorė erdvė. Atmosfera daro slėgį gyvsidabriui puodelyje, gyvsidabris vamzdyje taip pat daro slėgį gyvsidabriui puodelyje, kadangi nusistovėjo pusiausvyra, šie slėgiai yra vienodi. Apskaičiuoti gyvsidabrio slėgį vamzdyje reiškia apskaičiuoti atmosferos slėgį. Jei atmosferos slėgis pakyla arba krinta, gyvsidabrio stulpelis vamzdyje atitinkamai pakyla arba krinta. Taip atsirado atmosferos slėgio matavimo vienetas – mm. rt. Art. - gyvsidabrio milimetras. Stebėdamas gyvsidabrio lygį vamzdyje Torricelli pastebėjo, kad lygis keičiasi, vadinasi, jis nėra pastovus ir priklauso nuo oro pokyčių. Jei slėgis kils, orai bus geri: žiemą šalta, vasarą karšta. Jei slėgis smarkiai nukrenta, tai reiškia, kad tikimasi debesų, o oras prisotintas drėgmės. Torricelli vamzdis su pritvirtinta liniuote yra pirmasis atmosferos slėgio matavimo prietaisas – gyvsidabrio barometras. (1 priedas)

Sukūrė barometrus ir kitus mokslininkus: Robert Hooke, Robert Boyle, Emile Marriott. Vandens barometrus sukūrė prancūzų mokslininkas Blaise'as Pascalis ir vokietis Magdeburgo miesto burmistras Otto von Guericke. Tokio barometro aukštis siekė daugiau nei 10 metrų.

Slėgiui matuoti naudojami skirtingi vienetai: mm gyvsidabrio, fizinės atmosferos, SI sistemoje - paskaliai.

Oro ir barometrinio slėgio ryšys

Žiulio Verno romane „Penkiolikmetis kapitonas“ mane sudomino aprašymas, kaip suprasti barometro rodmenis.

„Kapitonas Gulis, geras meteorologas, išmokė jį skaityti barometrą. Trumpai aprašysime, kaip naudotis šiuo nuostabiu įrenginiu.

1. Kai po ilgo gero oro barometro stulpelis pradeda staigiai ir nuolat kristi, tai yra tikras lietaus ženklas. Tačiau jei orai buvo geri labai ilgai, tai gyvsidabrio stulpelis gali kristi dvi ar tris dienas, o tik po to atmosferoje bus pastebimi pokyčiai. Tokiais atvejais, kuo daugiau laiko praėjo nuo gyvsidabrio stulpelio kritimo pradžios iki liūčių pradžios, tuo ilgiau išsilaikys lietingi orai.
2. Kita vertus, jei per ilgą lietingąjį laikotarpį barometras ima kilti lėtai, bet stabiliai, geras oras gali būti prognozuojamas užtikrintai. O geri orai išsilaikys kuo ilgiau, tuo daugiau laiko praėjo nuo gyvsidabrio stulpelio kilimo pradžios iki pirmosios giedros dienos.
3. Abiem atvejais oro pasikeitimas, įvykęs iš karto po gyvsidabrio stulpelio pakilimo ar kritimo, išlaikomas labai trumpai.
4. Jei barometras lėtai, bet stabiliai kyla dvi ar tris dienas ar ilgiau, tai reiškia gerą orą, net jei visas šias dienas be paliovos lyja, ir atvirkščiai. Bet jei lietingomis dienomis barometras pakyla lėtai, o atėjus geram orui iškart pradeda kristi, geras oras truks neilgai ir atvirkščiai
5. Pavasarį ir rudenį staigus barometro kritimas rodo vėjuotą orą. Vasarą, esant dideliam karščiui, pranašauja perkūniją. Žiemą, ypač po užsitęsusių šalnų, greitas gyvsidabrio stulpelio kritimas rodo artėjantį vėjo krypties pasikeitimą, lydimą atšilimo ir lietaus. Priešingai, gyvsidabrio stulpelio padidėjimas užsitęsusių šalnų metu reiškia sniegą.
6. Dažni gyvsidabrio stulpelio lygio svyravimai, kylantys arba mažėjantys, jokiu būdu neturėtų būti laikomi ilgo artėjimo ženklu; sauso ar lietingo oro laikotarpis. Tik laipsniškas ir lėtas gyvsidabrio stulpelio kritimas arba kilimas skelbia ilgo stabilaus oro laikotarpio pradžią.
7. Kai rudens pabaigoje, po ilgo vėjo ir liūčių periodo, barometras pradeda kilti, tai pranašauja šiaurės vėją prasidėjus šalčiams.

Pateikiamos bendros išvados, kurias galima padaryti iš šio vertingo instrumento rodmenų. Dikas Sandas labai gerai suprato barometro prognozes ir daug kartų buvo įsitikinęs, kad jos teisingos. Kasdien jis tikrindavo savo barometrą, kad nenustebtų pasikeitęs oras.

Stebėjau orų pokyčius ir atmosferos slėgį. Ir aš buvau įsitikinęs, kad ši priklausomybė egzistuoja.

data	Temperatūra,°C	Krituliai,	Atmosferos slėgis, mm Hg	Debesuotumas
				Daugiausia debesuota
				Daugiausia debesuota
				Daugiausia debesuota
				Daugiausia debesuota
				Daugiausia debesuota
				Daugiausia debesuota
				Daugiausia debesuota

Atmosferos slėgio prietaisai

Moksliniais ir kasdieniniais tikslais turite mokėti išmatuoti atmosferos slėgį. Tam yra specialūs įrenginiai - barometrai. Normalus atmosferos slėgis yra slėgis jūros lygyje esant 15°C. Jis lygus 760 mm Hg. Art. Žinome, kad, pasikeitus 12 metrų aukščiui, atmosferos slėgis pasikeičia 1 mm Hg. Art. Be to, didėjant aukščiui, atmosferos slėgis mažėja, o mažėjant - didėja.

Šiuolaikinis barometras pagamintas be skysčių. Jis vadinamas aneroidiniu barometru. Metaliniai barometrai yra mažiau tikslūs, bet ne tokie dideli ir trapūs.

yra labai jautrus prietaisas. Pavyzdžiui, užlipę į paskutinį devynaukščio aukštą, dėl atmosferos slėgio skirtumo skirtinguose aukščiuose rasime atmosferos slėgio sumažėjimą 2-3 mm Hg. Art.

Orlaivio aukščiui nustatyti galima naudoti barometrą. Toks barometras vadinamas barometriniu aukščiamačiu arba aukštimatis. Paskalio eksperimento idėja buvo aukščiamačio dizaino pagrindas. Jis nustato pakilimo virš jūros lygio aukštį nuo atmosferos slėgio pokyčių.

Stebint orus meteorologijoje, jei reikia registruoti atmosferos slėgio svyravimus per tam tikrą laikotarpį, jie naudoja įrašymo įrenginį - barografas.

(Storm Glass) (Stormglass, Netherl. audra- "audra" ir stiklo- "stiklas") yra cheminis arba kristalinis barometras, sudarytas iš stiklinės kolbos arba ampulės, užpildytos alkoholio tirpalu, kuriame tam tikromis proporcijomis ištirpinamas kamparas, amoniakas ir kalio nitratas.

Šį cheminį barometrą savo kelionių jūra metu aktyviai naudojo anglų hidrografas ir meteorologas, viceadmirolas Robertas Fitzroy'us, kruopščiai aprašęs barometro veikimą, šis aprašymas naudojamas iki šiol. Todėl stormglass dar vadinamas „Fitzroy barometru“. 1831–1836 m. Fitzroy vadovavo okeanografinei ekspedicijai „Beagle“, kurioje dalyvavo Charlesas Darwinas.

Barometras veikia taip. Kolba yra hermetiškai uždaryta, tačiau, nepaisant to, joje nuolat gimsta ir išnyksta kristalai. Priklausomai nuo artėjančių oro permainų, skystyje susidaro įvairių formų kristalai. Stormglass yra toks jautrus, kad gali nuspėti staigius oro pokyčius prieš 10 minučių. Veikimo principas negavo išsamaus mokslinio paaiškinimo. Barometras geriau veikia esant prie lango, ypač gelžbetoniniuose namuose, tikriausiai šiuo atveju barometras nėra toks ekranuotas.

Baroskopas- prietaisas, skirtas stebėti atmosferos slėgio pokyčius. Baroskopą galite pasidaryti savo rankomis. Baroskopui pagaminti reikalinga įranga: 0,5 litro stiklinis indas.

1. Plėvelės gabalas iš baliono.
2. guminis žiedas.
3. Šviesos rodyklė iš šiaudų.
4. Rodyklės viela.
5. Vertikali skalė.
6. Instrumento korpusas.

Skysčio slėgio priklausomybė nuo skysčio kolonėlės aukščio skysčio barometruose

Keičiantis atmosferos slėgiui skysčių barometruose, keičiasi skysčio (vandens ar gyvsidabrio) stulpelio aukštis: slėgiui mažėjant – mažėja, o padidėjus – didėja. Tai reiškia, kad yra skysčio stulpelio aukščio priklausomybė nuo atmosferos slėgio. Bet pats skystis spaudžia indo dugną ir sieneles.

Prancūzų mokslininkas B. Pascalis XVII amžiaus viduryje empiriškai nustatė dėsnį, vadinamą Paskalio dėsniu:

Slėgis skystyje ar dujose perduodamas vienodai visomis kryptimis ir nepriklauso nuo zonos, kurioje jis veikia, orientacijos.

Norėdami iliustruoti Paskalio dėsnį, paveikslėlyje pavaizduota maža stačiakampė prizmė, panardinta į skystį. Jeigu darysime prielaidą, kad prizmės medžiagos tankis lygus skysčio tankiui, tai prizmė skystyje turi būti abejingos pusiausvyros būsenoje. Tai reiškia, kad slėgio jėgos, veikiančios prizmės kraštus, turi būti subalansuotos. Tai atsitiks tik tuo atveju, jei slėgiai, ty jėgos, veikiančios kiekvieno paviršiaus ploto vienetą, yra vienodi: p 1 = p 2 = p 3 = p.

Skysčio slėgis indo dugne arba šoninėse sienelėse priklauso nuo skysčio kolonėlės aukščio. Slėgio jėga cilindrinio aukščio indo dugne h ir bazinis plotas S lygus skysčio kolonėlės svoriui mg, kur m = ρ ghS yra skysčio masė inde, ρ yra skysčio tankis. Taigi p = ρ ghS / S

Toks pat slėgis gylyje h pagal Paskalio dėsnį skystis taip pat veikia ir indo šonines sieneles. Skysčio kolonėlės slėgis ρ gh paskambino hidrostatinis slėgis.

Daugelyje įrenginių, su kuriais susiduriame gyvenime, taikomi skysčių ir dujų slėgio dėsniai: susisiekimo indai, vandentiekis, hidraulinis presas, šliuzai, fontanai, arteziniai šuliniai ir kt.

Išvada

Atmosferos slėgis matuojamas tam, kad būtų lengviau numatyti galimus orų pokyčius. Tarp slėgio pokyčių ir oro pokyčių yra tiesioginis ryšys. Atmosferos slėgio padidėjimas arba sumažėjimas, su tam tikra tikimybe, gali būti orų pasikeitimo požymis. Reikia žinoti: jei slėgis krenta, tada numatomi debesuoti, lietingi orai, jei pakyla – sausi orai, su spusteliu žiemą. Jei slėgis nukrenta labai smarkiai, galimi rimti blogi orai: audra, smarki perkūnija ar audra.

Dar senovėje gydytojai rašė apie oro įtaką žmogaus organizmui. Tibeto medicinoje minima: „sąnarių skausmas sustiprėja lyjant ir pučiant stipriam vėjui“. Garsus alchemikas, gydytojas Paracelsas pažymėjo: „Tas, kuris tyrinėjo vėjus, žaibus ir orus, žino ligų kilmę“.

Kad žmogui būtų patogu, atmosferos slėgis turi būti lygus 760 mm. rt. Art. Jei atmosferos slėgis nukrypsta net 10 mm viena ar kita kryptimi, žmogus jaučiasi nepatogiai ir tai gali turėti įtakos jo sveikatos būklei. Nepageidaujami reiškiniai stebimi keičiantis atmosferos slėgiui – didėjant (suspaudimui) ir ypač jo mažėjimui (dekompresijai) iki normalaus. Kuo lėčiau vyksta slėgio pokytis, tuo geriau ir be neigiamų pasekmių žmogaus organizmas prie jo prisitaiko.

Atmosferos slėgis – tai jėga, kuria mus supantis oras spaudžia žemės paviršių. Pirmasis jį išmatavęs buvo Galilėjaus Galilėjaus mokinė Evangelista Torricelli. 1643 m. kartu su savo kolega Vincenzo Viviani jis atliko paprastą eksperimentą.

Torricelli patirtis

Kaip jis galėjo nustatyti atmosferos slėgį? Paėmęs metro vamzdelį, užsandarintas viename gale, Torricelli įpylė į jį gyvsidabrio, pirštu uždarė skylę ir, apversdamas, nuleido į dubenį, taip pat pripildytą gyvsidabrio. Tuo pačiu metu dalis gyvsidabrio išsiliejo iš vamzdžio. Gyvsidabrio stulpelis sustojo ties 760 mm. nuo gyvsidabrio paviršiaus lygio dubenyje.

Įdomu tai, kad eksperimento rezultatas nepriklausė nei nuo vamzdelio skersmens, nei nuokrypio, nei net nuo formos – gyvsidabris visada sustodavo tame pačiame lygyje. Tačiau staiga pasikeitus orams (o atmosferos slėgiui nukritus arba pakilus), gyvsidabrio stulpelis nukrito arba pakilo keliais milimetrais.

Nuo tada atmosferos slėgis matuojamas gyvsidabrio stulpelio milimetrais, o slėgis siekia 760 mm. rt. Art. laikomas lygiu 1 atmosfera ir vadinamas normaliu slėgiu. Taigi buvo sukurtas pirmasis barometras – prietaisas atmosferos slėgiui matuoti.

Kiti atmosferos slėgio matavimo būdai

Gyvsidabris nėra vienintelis skystis, kurį galima naudoti barometriniam slėgiui matuoti. Daugelis mokslininkų skirtingais laikais statydavo vandens barometrus, tačiau kadangi vanduo yra daug lengvesnis už gyvsidabrį, jų vamzdeliai pakildavo iki 10 m.. Be to, vanduo jau 0 °C temperatūroje virto ledu, o tai sukėlė tam tikrų nepatogumų.

Šiuolaikiniai gyvsidabrio barometrai naudoja Torricelli principą, tačiau yra šiek tiek sudėtingesni. Pavyzdžiui, sifono barometras yra ilgas stiklinis vamzdis, sulenktas į sifoną ir užpildytas gyvsidabriu. Ilgasis vamzdžio galas sandarus, trumpasis atviras. Nedidelis svarelis plūduriuoja ant atviro gyvsidabrio paviršiaus, subalansuotas atsvara. Pasikeitus atmosferos slėgiui, gyvsidabris juda, tempdamas plūdę kartu su savimi, o tai savo ruožtu paleidžia atsvarą, susietą su rodykle.

Gyvsidabrio barometrai naudojami stacionariose laboratorijose ir meteorologijos stotyse. Jie labai tikslūs, tačiau gana gremėzdiški, todėl namuose ar lauke atmosferos slėgis matuojamas naudojant beskysčių arba aneroidinį barometrą.

Kaip veikia aneroidinis barometras

Barometre be skysčių atmosferos slėgio svyravimai yra suvokiami maža apvalia metaline dėžute, kurios viduje yra retas oras. Aneroidinė dėžutė turi ploną gofruotą membranos sienelę, kurią attraukia maža spyruoklė. Membrana išsipučia į išorę, kai atmosferos slėgis krenta, ir stumiasi į vidų, kai jis kyla. Šie judesiai sukelia specialiu masteliu judančios rodyklės nukrypimus. Aneroidinio barometro skalė sulygiuota su gyvsidabrio barometru, tačiau jis vis tiek laikomas mažiau tiksliu prietaisu, nes laikui bėgant spyruoklė ir membrana praranda savo elastingumą.