Atmosfer basıncı en önemli faktörlerden biridir. iklim özellikleri bunların insanlar üzerinde etkisi vardır. Siklonların ve antisiklonların oluşumuna katkıda bulunur ve insanlarda kardiyovasküler hastalıkların gelişimini tetikler. Havanın ağırlığının olduğuna dair kanıtlar 17. yüzyılda elde edildi; o zamandan bu yana titreşimlerini inceleme süreci, hava tahmincileri için en önemli süreçlerden biri oldu.

Atmosfer nedir

"Atmosfer" kelimesi var Yunan kökenli Kelimenin tam anlamıyla “buhar” ve “top” olarak çevrilmiştir. Bu, gezegenin etrafında dönen ve tek bir kozmik cisim oluşturan bir gaz kabuğudur. Şuradan uzanır: yer kabuğu Hidrosfere nüfuz eden ve ekzosferde biten, yavaş yavaş gezegenler arası uzaya akan.

Bir gezegenin atmosferi, Dünya'da yaşamın mümkün olmasını sağlayan en önemli unsurudur. İçerir bir kişi için gerekli oksijen, hava durumu göstergeleri buna bağlıdır. Atmosferin sınırları oldukça keyfidir. Genel olarak dünya yüzeyinden yaklaşık 1000 kilometre uzakta başladıkları ve daha sonra 300 kilometre daha mesafeden sorunsuz bir şekilde gezegenler arası uzaya hareket ettikleri kabul edilir. NASA'nın takip ettiği teorilere göre bu gaz kabuğu yaklaşık 100 kilometre yükseklikte bitiyor.

Volkanik patlamalar ve gezegene düşen kozmik cisimlerdeki maddelerin buharlaşması sonucu ortaya çıktı. Günümüzde nitrojen, oksijen, argon ve diğer gazlardan oluşmaktadır.

Atmosfer basıncının keşfinin tarihi

17. yüzyıla kadar insanlık havanın kütlesinin olup olmadığını düşünmemişti. Atmosfer basıncının ne olduğu hakkında hiçbir fikri yoktu. Ancak Toskana Dükü ünlü Floransa bahçelerini çeşmelerle donatmaya karar verdiğinde projesi fena halde başarısız oldu. Su sütununun yüksekliği 10 metreyi geçmiyordu, bu da o dönemdeki doğa kanunlarıyla ilgili tüm fikirlerle çelişiyordu. İşte atmosferik basıncın keşfinin hikayesi de burada başlıyor.

Galileo'nun öğrencisi İtalyan fizikçi ve matematikçi Evangelista Torricelli bu fenomeni incelemeye başladı. Birkaç yıl sonra daha ağır bir element olan cıva üzerinde deneyler yaparak havanın ağırlığı olduğunu kanıtlamayı başardı. Laboratuvarda ilk vakumu yarattı ve ilk barometreyi geliştirdi. Torricelli, içinde basıncın etkisi altında atmosferin basıncını eşitleyecek kadar miktarda maddenin kaldığı, cıva ile dolu bir cam tüp hayal etti. Cıva için sütun yüksekliği 760 mm idi. Su için - 10,3 metre, bu tam olarak Floransa bahçelerindeki çeşmelerin yükseldiği yüksekliktir. İnsanlık için atmosferik basıncın ne olduğunu ve insan hayatını nasıl etkilediğini keşfeden oydu. tüpe onun onuruna "Torricelli boşluğu" adı verildi.

Neden ve bunun sonucunda atmosferik basınç yaratılıyor

Meteorolojinin temel araçlarından biri hava kütlelerinin hareketi ve hareketinin incelenmesidir. Bu sayede atmosferik basınca neyin sebep olduğu hakkında fikir edinebilirsiniz. Havanın ağırlığının olduğu kanıtlandıktan sonra, gezegendeki diğer cisimler gibi onun da yerçekimi kuvvetine maruz kaldığı ortaya çıktı. Atmosfer yerçekiminin etkisi altındayken basıncın ortaya çıkmasına neden olan şey budur. Atmosfer basıncı, farklı bölgelerdeki hava kütlesindeki farklılıklar nedeniyle dalgalanabilir.

Daha fazla havanın olduğu yerde daha yüksektir. Seyreltilmiş bir alanda atmosferik basınçta bir azalma gözlenir. Değişimin nedeni sıcaklığında yatıyor. Güneş ışınlarıyla değil, Dünya yüzeyiyle ısıtılır. Hava ısındıkça hafifler ve yükselir, soğuyan hava kütleleri ise aşağı iner ve bu akışların her birinin farklı atmosferik basıncı vardır, bu da gezegenimizin yüzeyinde rüzgarların ortaya çıkmasına neden olur.

Hava durumu üzerindeki etkisi

Atmosfer basıncı meteorolojinin anahtar terimlerinden biridir. Dünyadaki hava, gezegenin gaz zarfındaki basınç değişikliklerinin etkisi altında oluşan siklonların ve antisiklonların etkisiyle oluşur. Antisiklonlar yüksek oranlarla karakterize edilir (800 mm'ye kadar) Merkür ve daha yüksek) ve düşük hıza sahipken, siklonlar daha fazla hıza sahip alanlardır. düşük performans ve yüksek hız. Kasırgalar, kasırgalar ve kasırgalar da şunlardan dolayı oluşur: keskin değişiklikler atmosferik basınç - kasırganın içinde hızla düşerek 560 mm Hg'ye ulaşır.

Hava hareketi hava koşullarında değişikliklere neden olur. Bölgeler arasında meydana gelen rüzgarlar farklı seviyelerde basınç, sollama siklonları ve antisiklonlar, bunun sonucunda atmosferik basınç yaratılır ve belirli hava koşulları. Bu hareketler nadiren sistematiktir ve tahmin edilmesi çok zordur. Yüksek ve alçak atmosfer basıncının çarpıştığı bölgelerde iklim koşulları değişir.

Standart göstergeler

ortalama ideal koşullar seviyenin 760 mmHg olduğu kabul edilir. Basınç seviyesi rakıma göre değişir: ovalarda veya deniz seviyesinin altındaki bölgelerde basınç daha yüksek olur, havanın ince olduğu rakımlarda ise tam tersine göstergeleri her kilometrede 1 mm cıva azalır.

Düşük atmosferik basınç

Dünya yüzeyinden uzaklaştıkça rakım arttıkça azalır. İlk durumda bu süreç, yerçekimi kuvvetlerinin etkisindeki azalmayla açıklanmaktadır.

Dünya tarafından ısıtılan havayı oluşturan gazlar genişler, kütleleri hafifler ve daha yüksek seviyelere çıkarlar. Hareket, komşu hava kütlelerinin yoğunluğu azalıncaya kadar devam eder, daha sonra hava yanlara doğru yayılır ve basınç eşitlenir.

Tropik bölgeler, daha düşük atmosfer basıncına sahip geleneksel alanlar olarak kabul edilir. Ekvator bölgelerinde her zaman alçak basınç vardır. Ancak artan alanlar ve indirimli oran Dünya üzerinde eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır: aynı coğrafi enlemde farklı seviyelerde alanlar olabilir.

Artan atmosfer basıncı

En yüksek seviye Dünya'da Güney ve Kuzey Kutuplarında gözlenir. Bu, soğuk bir yüzeyin üzerindeki havanın soğuması ve yoğunlaşması, kütlesinin artması, dolayısıyla yerçekimi tarafından yüzeye daha güçlü çekilmesiyle açıklanmaktadır. Alçalır ve üstündeki boşluk daha sıcak sularla dolar. hava kütleleri bunun sonucunda atmosferik basınç artan bir seviyede yaratılır.

İnsanlar üzerindeki etkisi

Bir kişinin ikamet ettiği bölgenin normal göstergelerinin onun refahı üzerinde herhangi bir etkisi olmamalıdır. Aynı zamanda atmosferik basınç ve Dünya'daki yaşam ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. Değişimi - artması veya azalması - artmış kişilerde kardiyovasküler hastalıkların gelişmesine neden olabilir tansiyon. Kişi kalp bölgesinde ağrı, nedensiz baş ağrısı atakları ve performans düşüşü yaşayabilir.

Solunum yolu hastalıklarından muzdarip insanlar için antisiklonlar yüksek tansiyon. Hava alçalarak yoğunlaşır ve zararlı maddelerin konsantrasyonu artar.

Atmosfer basıncındaki dalgalanmalar sırasında insanların bağışıklığı ve kandaki lökosit seviyesi azalır, dolayısıyla bu tür günlerde vücudun fiziksel veya zihinsel olarak zorlanması önerilmez.

Dikkat! İçeriklerden site yönetimi sorumlu değildir. metodolojik gelişmeler Federal Devlet Eğitim Standardının geliştirilmesine uyumun yanı sıra.

• Katılımcı: Vertushkin Ivan Aleksandrovich
• Başkan: Elena Anatolyevna Vinogradova

Konu: "Atmosferik basınç"

giriiş

Bugün pencerenin dışında yağmur yağıyor. Yağmurun ardından hava sıcaklığı düştü, nem arttı ve atmosfer basıncı azaldı. Atmosfer basıncı, hava ve iklimin durumunu belirleyen ana faktörlerden biridir, bu nedenle hava tahminlerinde atmosferik basınç bilgisi gereklidir. Büyük pratik önemi Atmosfer basıncını ölçebilme özelliğine sahiptir. Ve özel barometre cihazlarıyla ölçüm yapılabilmektedir. Sıvı barometrelerde hava değiştikçe sıvı sütunu azalır veya artar.

Tıpta atmosferik basınç bilgisi gereklidir. teknolojik süreçler, insan yaşamı ve tüm canlı organizmalar. Atmosfer basıncındaki değişiklikler ile hava koşullarındaki değişiklikler arasında doğrudan bir bağlantı vardır. Atmosfer basıncındaki artış veya azalma, hava değişikliklerinin bir işareti olabilir ve kişinin refahını etkileyebilir.

Birbiriyle ilişkili üç fiziksel olgunun tanımı günlük yaşam:

• Hava ve atmosfer basıncı arasındaki ilişki.
• Atmosfer basıncını ölçen aletlerin çalışmasının altında yatan olaylar.

İşin alaka düzeyi

Seçilen konunun önemi, insanların hayvan davranışlarını gözlemlemeleri sayesinde her zaman hava değişikliklerini, doğal afetleri tahmin edebilmeleri ve insan kayıplarını önleyebilmeleridir.

Atmosfer basıncının vücudumuz üzerindeki etkisi kaçınılmazdır; atmosferik basınçtaki ani değişiklikler kişinin refahını etkiler ve özellikle hava durumuna bağımlı insanlar acı çeker. Elbette atmosferik basıncın insan sağlığı üzerindeki etkisini azaltamayız ama kendi vücudumuza yardımcı olabiliriz. Atmosfer basıncını ölçebilme becerisi, halk işaretleri, ev yapımı cihazların kullanımı.

Çalışmanın amacı: Atmosfer basıncının insanın günlük yaşamında nasıl bir rol oynadığını öğrenin.

Görevler:

• Atmosfer basıncı ölçümünün geçmişini inceleyin.
• Hava durumu ile atmosferik basınç arasında bir bağlantı olup olmadığını belirleyin.
• Atmosfer basıncını ölçmek için insan tarafından yapılmış alet türlerini inceleyin.
• Atmosfer basıncını ölçmek için kullanılan aletlerin çalışmasının altında yatan fiziksel olayları inceleyin.
• Sıvı barometrelerinde sıvı basıncının sıvı kolonunun yüksekliğine bağlılığı.

Araştırma yöntemleri

• Literatür analizi.
• Alınan bilgilerin özetlenmesi.
• Gözlemler.

Çalışma alanı: atmosferik basınç

Hipotez: atmosfer basıncı var önemli insanlar için .

İşin önemi: Bu çalışmanın materyali derslerde ve derslerde kullanılabilir. ders dışı aktiviteler, sınıf arkadaşlarımın, okulumuzun öğrencilerinin, tüm doğa araştırmalarını sevenlerin hayatlarında.

Çalışma planı

I. Teorik kısım (bilgi toplama):

1. Literatürün gözden geçirilmesi ve analizi.
2. İnternet kaynakları.

II. Pratik kısım:

• gözlemler;
• hava durumu bilgilerinin toplanması.

III. Son bölüm:

1. Sonuçlar.
2. İşin sunumu.

Atmosfer basıncı ölçümünün tarihçesi

Atmosfer adı verilen devasa bir hava okyanusunun dibinde yaşıyoruz. Atmosferde meydana gelen tüm değişikliklerin mutlaka bir insanı, sağlığını, yaşam tarzını etkilemesi gerekir, çünkü... insan doğanın ayrılmaz bir parçasıdır. Hava durumunu belirleyen faktörlerin her biri: atmosferik basınç, sıcaklık, nem, havadaki ozon ve oksijen içeriği, radyoaktivite, manyetik fırtınalar vb. insan refahı ve sağlığı üzerinde doğrudan veya dolaylı etkiye sahiptir. Atmosfer basıncına odaklanalım.

Atmosfer basıncı- bu, atmosferin içindeki tüm nesneler ve Dünya yüzeyi üzerindeki basıncıdır.

1640 yılında Toskana Büyük Dükü, sarayının terasına bir çeşme inşa etmeye karar verdi ve suyun yakındaki bir gölden bir emme pompası kullanılarak sağlanmasını emretti. Davet edilen Floransalı ustalar bunun imkansız olduğunu, çünkü suyun 32 fitten (10 metreden fazla) yüksekliğe kadar emilmesi gerektiğini söylediler. Suyun neden bu kadar yüksekliğe kadar emilmediğini açıklayamadılar. Dük, İtalya'nın büyük bilim adamından bu konuyu incelemesini istedi Galileo Galilei. Bilim adamı zaten yaşlı ve hasta olmasına ve deneylere katılamamasına rağmen, sorunun çözümünün havanın ağırlığını ve gölün su yüzeyindeki basıncını belirleme alanında yattığını öne sürdü. Galileo'nun öğrencisi Evangelista Torricelli bu sorunu çözme görevini üstlendi. Öğretmeninin hipotezini test etmek için ünlü deneyini gerçekleştirdi. Bir ucu kapatılmış 1 m uzunluğunda bir cam tüp tamamen cıva ile dolduruldu ve tüpün açık ucu sıkıca kapatılarak bu ucuyla cıva dolu bir bardağa çevrildi. Cıvanın bir kısmı tüpten döküldü, bir kısmı kaldı. Cıvanın üzerinde havasız bir boşluk oluştu. Atmosfer kaptaki cıvaya baskı yapar, tüpteki cıva da fincandaki cıvaya baskı yapar, denge oluştuğu için bu basınçlar eşittir. Bir tüpteki cıva basıncını hesaplamak, atmosfer basıncını hesaplamak anlamına gelir. Atmosfer basıncı artar veya azalırsa, tüpteki cıva sütunu da buna göre artar veya azalır. Atmosfer basıncının ölçüm birimi bu şekilde ortaya çıktı - mm. Hg Sanat. – milimetre cıva. Torricelli tüpteki cıva seviyesini gözlemlerken seviyenin değiştiğini fark etti, bu da bunun sabit olmadığı ve hava değişikliklerine bağlı olduğu anlamına geliyordu. Basınç artarsa ​​hava güzel olur: kışın soğuk, yazın sıcak. Basınç keskin bir şekilde düşerse, havada bulutluluk ve nem doygunluğu bekleniyor demektir. Cetvel takılı bir Torricelli tüpü, atmosferik basıncı ölçen ilk alet olan cıva barometresini temsil eder. (Ek 1)

Diğer bilim adamları da barometreler yarattılar: Robert Hooke, Robert Boyle, Emil Marriott. Su barometreleri Fransız bilim adamı Blaise Pascal ve Magdeburg şehrinin Alman belediye başkanı Otto von Guericke tarafından tasarlandı. Böyle bir barometrenin yüksekliği 10 metreden fazlaydı.

Basıncı ölçmek için farklı birimler kullanılır: mm cıva, fiziksel atmosferler, SI sisteminde - Pascal.

Hava durumu ile atmosferik basınç arasındaki ilişki

Jules Verne'in "On Beş Yaşındaki Kaptan" romanında barometre okumalarının nasıl anlaşılacağının açıklaması ilgimi çekti.

“İyi bir meteorolog olan Yüzbaşı Gül, ona barometre okumalarını anlamayı öğretti. Sizlere bu harika cihazın nasıl kullanılacağını kısaca anlatacağız.

1. Uzun süren güzel havaların ardından barometre keskin ve sürekli düşmeye başladığında, bu kesin bir yağmur işaretidir. Ancak eğer güzel havaçok uzun süre durduğunda, cıva sütunu iki veya üç gün düşebilir ve ancak bundan sonra atmosferde gözle görülür herhangi bir değişiklik meydana gelecektir. Bu gibi durumlarda, cıva düşüşünün başlangıcı ile yağmurların başlangıcı arasında ne kadar zaman geçerse, o kadar uzun süre dayanır. yağmurlu hava.
2. Aksine, uzun süreli yağmur sırasında barometre yavaş ama sürekli olarak yükselmeye başlarsa, iyi havanın başlayacağı güvenle tahmin edilebilir. Ve iyi hava ne kadar uzun süre kalırsa, cıva yükselişinin başlangıcı ile ilk açık gün arasında o kadar fazla zaman geçer.
3. Her iki durumda da cıva sütununun yükselişi veya düşüşünden hemen sonra meydana gelen hava değişimi çok kısa bir süre devam eder.
4. Barometre iki veya üç gün veya daha uzun bir süre yavaş ama sürekli olarak yükseliyorsa, bu, tüm bu günlerde aralıksız yağmur yağıyor olsa bile havanın iyi olduğunu gösterir veya bunun tersi de geçerlidir. Ancak barometre yağmurlu günlerde yavaşça yükseliyorsa ve güzel havalar geldiğinde hemen düşmeye başlıyorsa, güzel hava uzun sürmez ve bunun tersi de geçerlidir.
5. İlkbahar ve sonbaharda barometrede keskin bir düşüş rüzgarlı havanın habercisidir. Yaz aylarında, aşırı sıcaklık, fırtına öngörüyor. Kışın, özellikle uzun süreli donlardan sonra, cıva sütunundaki hızlı bir düşüş, rüzgar yönünde yaklaşan bir değişikliğin yanı sıra çözülme ve yağmurun da habercisidir. Aksine, uzun süren don olaylarında cıvanın artması kar yağışının habercisidir.
6. Cıva sütununun seviyesindeki bazen yükselen bazen düşen sık sık dalgalanmalar, hiçbir durumda uzun bir sürenin yaklaştığının işareti olarak değerlendirilmemelidir; kuru veya yağışlı hava dönemi. Yalnızca cıvanın kademeli ve yavaş bir düşüşü veya yükselişi, uzun süreli istikrarlı bir havanın başlangıcının habercisidir.
7. Uzun bir rüzgar ve yağmur döneminin ardından sonbaharın sonunda barometrenin yükselmeye başlaması, donun başlangıcında kuzey rüzgarının habercisidir.

Bu değerli cihazın okumalarından çıkarılabilecek genel sonuçları burada bulabilirsiniz. Dick Sand, barometrenin tahminlerini mükemmel bir şekilde değerlendirdi ve bunların ne kadar doğru olduğuna birçok kez ikna oldu. Havadaki değişikliklere şaşırmamak için her gün barometresine bakıyordu.”

Hava değişimlerini ve atmosfer basıncını gözlemledim. Ve bu bağımlılığın var olduğuna ikna oldum.

Tarih	Sıcaklık,°C	Yağış,	Atmosfer basıncı, mm Hg.	bulutluluk
				bulutlu
				bulutlu
				bulutlu
				bulutlu
				bulutlu
				bulutlu
				bulutlu

Atmosfer basıncını ölçmek için aletler

Bilimsel ve günlük amaçlar için atmosfer basıncını ölçebilmeniz gerekir. Bunun için özel cihazlar var - barometreler. Normal atmosfer basıncı, deniz seviyesinde 15°C sıcaklıktaki basınçtır. 760 mmHg'ye eşittir. Sanat. Yükseklik 12 metre değiştiğinde atmosfer basıncının 1 mmHg değiştiğini biliyoruz. Sanat. Ayrıca rakım arttıkça atmosferik basınç azalır, rakım azaldıkça artar.

Modern barometre sıvısız hale getirildi. Buna aneroid barometre denir. Metal barometreler daha az hassastır ancak o kadar hantal veya kırılgan değildir.

- çok hassas bir cihaz. Örneğin dokuz katlı bir binanın en üst katına çıkarken, atmosfer basıncındaki farklılık nedeniyle farklı yükseklikler atmosfer basıncında 2-3 mmHg'lik bir düşüş tespit edeceğiz. Sanat.

Bir uçağın uçuş yüksekliğini belirlemek için bir barometre kullanılabilir. Bu barometreye barometrik altimetre denir veya altimetre. Pascal'ın deneyi fikri altimetrenin tasarımının temelini oluşturdu. Atmosfer basıncındaki değişikliklerle deniz seviyesinden yüksekliği belirler.

Meteorolojide hava durumunu gözlemlerken, belirli bir süre boyunca atmosferik basınçtaki dalgalanmaların kaydedilmesi gerekiyorsa, bir kayıt cihazı kullanırlar - barograf.

(Fırtına Camı) (fırtına camı, Hollandaca. fırtına- "fırtına" ve bardak- “cam”), içinde kafur, amonyak ve potasyum nitratın belirli oranlarda çözündüğü bir alkol çözeltisiyle doldurulmuş bir cam şişe veya ampulden oluşan kimyasal veya kristal bir barometredir.

Bu kimyasal barometre, barometrenin davranışını dikkatlice tanımlayan İngiliz hidrograf ve meteorolog Koramiral Robert Fitzroy tarafından deniz yolculukları sırasında aktif olarak kullanıldı; bu açıklama bugün hala kullanılmaktadır; Bu nedenle fırtına camına "Fitzroy Barometresi" de denir. 1831-36 yılları arasında Fitzroy, HMS Beagle'da Charles Darwin'in de dahil olduğu oşinografik keşif gezisine liderlik etti.

Barometre şu şekilde çalışır. Şişe hava geçirmez şekilde kapatılmıştır, ancak yine de içinde sürekli olarak kristallerin doğuşu ve kaybolması meydana gelir. Yaklaşan hava değişikliklerine bağlı olarak sıvıda kristaller oluşur çeşitli şekiller. Fırtına Camı o kadar hassas ki ani hava değişikliklerini 10 dakika önceden tahmin edebiliyor. Çalışma prensibi henüz tam olarak geliştirilmemiştir bilimsel açıklama. Barometre, özellikle betonarme evlerde pencere yakınına yerleştirildiğinde daha iyi çalışır; bu durumda muhtemelen barometre o kadar korumalı değildir.

Baroskop- Atmosfer basıncındaki değişiklikleri izlemeye yönelik bir cihaz. Kendi ellerinizle bir baroskop yapabilirsiniz. Baroskop yapmak için aşağıdaki ekipman gereklidir: Cam kavanoz hacim 0,5 litre.

1. Balondan bir film parçası.
2. Kauçuk halka.
3. Hafif saman oku.
4. Oku sabitlemek için tel.
5. Dikey ölçek.
6. Cihaz gövdesi.

Sıvı barometrelerinde sıvı basıncının sıvı kolonunun yüksekliğine bağımlılığı

Sıvı barometrelerinde atmosferik basınç değiştiğinde, sıvı kolonunun (su veya cıva) yüksekliği değişir: basınç azaldığında azalır ve basınç arttığında artar. Bu, sıvı kolonunun yüksekliğinin atmosfer basıncına bağlı olduğu anlamına gelir. Ancak sıvının kendisi kabın tabanına ve duvarlarına baskı yapar.

Fransız bilim adamı B. Pascal, 17. yüzyılın ortalarında deneysel olarak Pascal yasası adı verilen bir yasa oluşturdu:

Bir sıvı veya gazdaki basınç her yöne eşit olarak iletilir ve etki ettiği alanın yönüne bağlı değildir.

Pascal yasasını açıklamak için, şekilde bir sıvıya batırılmış küçük bir dikdörtgen prizma gösterilmektedir. Prizma malzemesinin yoğunluğunun sıvının yoğunluğuna eşit olduğunu varsayarsak, prizmanın sıvı içinde kayıtsız bir denge durumunda olması gerekir. Bu, prizmanın kenarına etki eden basınç kuvvetlerinin dengelenmesi gerektiği anlamına gelir. Bu yalnızca basınçlar, yani her yüzün birim yüzey alanı başına etki eden kuvvetler aynı olduğunda gerçekleşir: P 1 = P 2 = P 3 = P.

Sıvının kabın tabanına veya yan duvarlarına uyguladığı basınç, sıvı sütununun yüksekliğine bağlıdır. Yüksekliği silindirik bir kabın tabanındaki basınç kuvveti H ve taban alanı S bir sıvı sütununun ağırlığına eşit mg, Nerede M = ρ ghS kaptaki sıvının kütlesi, ρ sıvının yoğunluğudur. Bu nedenle p = ρ ghS / S

Derinlikte aynı basınç H Pascal kanununa göre sıvı aynı zamanda kabın yan duvarlarına da etki eder. Sıvı kolon basıncı ρ gh isminde hidrostatik basınç.

Hayatta karşılaştığımız birçok cihaz sıvı ve gaz basıncı yasalarını kullanır: iletişim kapları, su temini, hidrolik pres, savaklar, çeşmeler, artezyen kuyusu vb.

Çözüm

Olası hava değişikliklerini daha iyi tahmin etmek için atmosfer basıncı ölçülür. Basınç değişiklikleri ile hava değişiklikleri arasında doğrudan bir bağlantı vardır. Atmosfer basıncındaki belirli bir olasılıkla artış veya azalma, hava değişikliklerinin bir işareti olarak hizmet edebilir. Bilmeniz gerekenler: Basınç düşerse bulutlu, yağışlı hava bekleniyor, ancak yükselirse kuru hava bekleniyor, kışın soğuk hava bekleniyor. Basınç çok keskin bir şekilde düşerse, ciddi kötü hava koşulları mümkündür: fırtına, şiddetli fırtına veya fırtına.

Eski zamanlarda bile doktorlar havanın insan vücudu üzerindeki etkisi hakkında yazıyorlardı. Tibet tıbbında şöyle bir söz vardır: "Yağmurlu zamanlarda ve sert rüzgarlı dönemlerde eklem ağrıları artar." Ünlü simyacı ve hekim Paracelsus şunları kaydetti: "Rüzgarları, şimşekleri ve hava durumunu inceleyen kişi, hastalıkların kökenini bilir."

Bir kişinin rahat edebilmesi için atmosfer basıncının 760 mm'ye eşit olması gerekir. Hg Sanat. Atmosfer basıncı bir yönde 10 mm bile saparsa kişi kendini rahatsız hisseder ve bu onun sağlığını etkileyebilir. Atmosfer basıncındaki değişiklikler - artış (sıkıştırma) ve özellikle normale düşmesi (dekompresyon) döneminde olumsuz olaylar gözlenir. Basınçtaki değişim ne kadar yavaş olursa, insan vücudu buna o kadar iyi ve olumsuz sonuçlar olmadan uyum sağlar.

Atmosfer basıncı etrafımızdaki havanın bize uyguladığı kuvvettir dünyanın yüzeyi. Bunu ölçen ilk kişi Galileo Galilei'nin öğrencisi Evangelista Torricelli'ydi. 1643 yılında meslektaşı Vincenzo Viviani ile birlikte basit bir deney gerçekleştirdi.

Torricelli deneyimi

Atmosfer basıncını nasıl belirleyebildi? Torricelli, bir ucu kapalı bir metre uzunluğundaki tüpü alıp içine cıva döktü, deliği parmağıyla kapattı ve ters çevirerek yine cıva dolu bir kaseye indirdi. Aynı zamanda cıvanın bir kısmı tüpten dışarı döküldü. Cıva 760 mm'de durdu. kasedeki cıvanın yüzey seviyesinden.

Deneyin sonucunun tüpün çapına, eğimine ve hatta şekline bağlı olmaması ilginçtir; cıva her zaman aynı seviyede kalmıştır. Bununla birlikte, eğer hava aniden değişirse (ve atmosferik basınç düşerse veya artarsa), cıva sütunu birkaç milimetre düşer veya yükselir.

O zamandan beri atmosfer basıncı milimetre cıva cinsinden ölçülüyor ve basınç 760 mm. Hg Sanat. 1 atmosfere eşit kabul edilir ve denir normal basınç. Atmosfer basıncını ölçen bir cihaz olan ilk barometre bu şekilde yaratıldı.

Atmosfer basıncını ölçmenin diğer yolları

Atmosfer basıncını ölçmek için kullanılabilecek tek sıvı cıva değildir. Pek çok bilim insanı farklı zamanlar su barometreleri yaptılar, ancak su cıvadan çok daha hafif olduğu için tüpleri 10 m yüksekliğe kadar yükseldi. Ayrıca su zaten 0 ° C'de buza dönüştü ve bu da bazı rahatsızlıklar yarattı.

Modern cıva barometreleri Torricelli ilkesini kullanır ancak biraz daha karmaşıktır. Örneğin, bir sifon barometresi, sifon şeklinde bükülmüş ve cıva ile doldurulmuş uzun bir cam tüptür. Borunun uzun ucu kapalı, kısa ucu açıktır. Cıvanın açık yüzeyinde, bir karşı ağırlıkla dengelenen küçük bir ağırlık yüzer. Atmosfer basıncı değiştiğinde, cıva hareket ederek şamandırayı da beraberinde sürükler ve bu da oka bağlı karşı ağırlığı harekete geçirir.

Cıva barometreleri sabit laboratuvarlarda kullanılır ve hava istasyonları. Çok hassastırlar, ancak oldukça hantaldırlar, bu nedenle evde veya saha koşulları atmosferik basınç, sıvı içermeyen bir barometre veya aneroid barometre kullanılarak ölçülür.

Aneroid barometre nasıl çalışır?

Sıvı içermeyen bir barometrede, atmosferik basınçtaki dalgalanmalar, içinde seyreltilmiş hava bulunan küçük, yuvarlak bir metal kutu tarafından algılanır. Aneroid kutunun küçük bir yay tarafından geri çekilen ince oluklu bir membran duvarı vardır. Membran, atmosferik basınç düştüğünde dışarı doğru bükülür ve yükseldiğinde içe doğru baskı yapar. Bu hareketler özel bir ölçek boyunca hareket eden okun sapmasına neden olur. Bir aneroid barometrenin ölçeği bir cıva barometresi ile aynı hizadadır, ancak zamanla yay ve membran elastikiyetini kaybettiğinden yine de daha az doğru bir alet olarak kabul edilir.