Tämän seurauksena ilmakehän paine syntyy. Ilmanpaineen löytämisen historia. Ilmakehän paine Milloin ilmakehän paineen mittausmenetelmä keksittiin?

Ilmanpaine on voima, jolla ympärillämme oleva ilma painaa maan pintaa. Ensimmäinen henkilö, joka mittasi sen, oli Galileo Galilein oppilas Evangelista Torricelli. Vuonna 1643 hän suoritti yhdessä kollegansa Vincenzo Vivianin kanssa yksinkertaisen kokeen.

Torricellin kokemus

Kuinka hän saattoi määrittää ilmanpaineen? Ottaen metriputken, joka oli sinetöity toisesta päästä, Torricelli kaatoi siihen elohopeaa, sulki reiän sormellaan ja käänsi sen ympäri, laski sen myös elohopealla täytettyyn kulhoon. Samaan aikaan osa elohopeasta valui ulos putkesta. Elohopeapylväs pysähtyi 760 mm:iin. elohopean pinnan tasosta kulhossa.

Mielenkiintoista on, että kokeen tulos ei riipunut putken halkaisijasta, kallistuksesta tai edes muodosta - elohopea pysähtyi aina samalla tasolla. Jos sää kuitenkin yhtäkkiä muuttui (ja ilmanpaine laski tai nousi), elohopeapatsas putosi tai nousi muutaman millimetrin.

Siitä lähtien ilmanpainetta on mitattu elohopeamillimetreinä, ja paine on 760 mm. rt. Taide. katsotaan yhtä suureksi kuin 1 ilmakehä ja sitä kutsutaan normaalipaineeksi. Joten ensimmäinen barometri luotiin - laite ilmakehän paineen mittaamiseen.

Muita tapoja mitata ilmanpainetta

Elohopea ei ole ainoa neste, jota voidaan käyttää ilmakehän paineen mittaamiseen. Monet tutkijat rakensivat eri aikoina vesibarometreja, mutta koska vesi on paljon kevyempää kuin elohopea, niiden putket nousivat jopa 10 metrin korkeuteen. Lisäksi vesi muuttui jääksi jo 0 °C:ssa, mikä aiheutti tiettyjä haittoja.

Nykyaikaiset elohopeabarometrit käyttävät Torricellin periaatetta, mutta ovat hieman monimutkaisempia. Esimerkiksi sifonibarometri on pitkä lasiputki, joka on taivutettu sifoniksi ja täytetty elohopealla. Putken pitkä pää on tiivistetty, lyhyt on avoin. Pieni paino kelluu elohopean avoimella pinnalla vastapainon tasapainottamana. Kun ilmanpaine muuttuu, elohopea liikkuu vetämällä kelluketta mukanaan, mikä puolestaan ​​saa liikkeelle nuoleen liittyvän vastapainon.

Elohopeabarometrejä käytetään kiinteissä laboratorioissa ja meteorologisissa asemissa. Ne ovat erittäin tarkkoja, mutta melko hankalia, joten kotona tai kentällä ilmanpainetta mitataan nestemäisellä tai aneroidibarometrillä.

Kuinka aneroidibarometri toimii

Nestettömässä barometrissa ilmanpaineen vaihtelut havaitaan pienellä pyöreällä metallilaatikolla, jonka sisällä on harvinainen ilma. Aneroidilaatikossa on ohut aallotettu kalvoseinä, jota vetää taaksepäin pieni jousi. Kalvo pullistuu ulospäin, kun ilmanpaine laskee, ja työntyy sisäänpäin noustessa. Nämä liikkeet aiheuttavat nuolen poikkeamia, jotka liikkuvat erityistä mittakaavaa pitkin. Aneroidibarometrin asteikko on kohdistettu elohopeabarometrin kanssa, mutta sitä pidetään silti vähemmän tarkana instrumenttina, koska ajan myötä jousi ja kalvo menettävät joustavuutensa.

Tätä painetta kutsutaan ilmakehän paineeksi. Kuinka iso se on?

Internet-sivustojen lukijoiden lähettämä

fysiikan kirjasto, fysiikan tunnit, fysiikan ohjelma, fysiikan oppituntien tiivistelmät, fysiikan oppikirjat, valmiit kotitehtävät

Oppitunnin sisältö oppitunnin yhteenveto tukikehys oppituntiesitys kiihdyttävät menetelmät interaktiiviset tekniikat Harjoitella tehtävät ja harjoitukset itsetutkiskelu työpajat, koulutukset, tapaukset, tehtävät kotitehtävät keskustelukysymykset opiskelijoiden retoriset kysymykset Kuvituksia ääni, videoleikkeet ja multimedia valokuvat, kuvat grafiikka, taulukot, kaaviot huumori, anekdootit, vitsit, sarjakuvavertaukset, sanonnat, ristisanatehtävät, lainaukset Lisäosat abstrakteja artikkelit sirut uteliaisiin huijausarkkeihin oppikirjat perus- ja lisäsanasto muut Oppikirjojen ja oppituntien parantaminenkorjata oppikirjan virheet päivittää oppikirjan fragmentti innovaation elementtejä oppitunnilla vanhentuneen tiedon korvaaminen uudella Vain opettajille täydellisiä oppitunteja kalenterisuunnitelma vuodelle keskusteluohjelman metodologiset suositukset Integroidut oppitunnit

Ilmanpaine on yksi tärkeimmistä ihmiseen vaikuttavista ilmasto-ominaisuuksista. Se edistää syklonien ja antisyklonien muodostumista, provosoi sydän- ja verisuonitautien kehittymistä ihmisillä. Todisteita siitä, että ilmalla on painoa, saatiin jo 1600-luvulla, ja siitä lähtien sen värähtelyjen tutkiminen on ollut sääennustajien keskeisintä.

Mikä on ilmapiiri

Sana "ilmapiiri" on kreikkalaista alkuperää, kirjaimellisesti se käännetään "höyryksi" ja "palloksi". Tämä on planeetan ympärillä oleva kaasumainen kuori, joka pyörii sen mukana ja muodostaa yhden kokonaisen kosmisen kappaleen. Se ulottuu maankuoresta tunkeutuen hydrosfääriin ja päättyy eksosfääriin virtaamalla vähitellen planeettojen väliseen avaruuteen.

Planeetan ilmakehä on sen tärkein elementti, joka tarjoaa mahdollisuuden elämälle maan päällä. Se sisältää ihmiselle tarpeellista happea, sääilmaisimet riippuvat siitä. Ilmakehän rajat ovat hyvin mielivaltaisia. On yleisesti hyväksyttyä, että ne alkavat noin 1000 kilometrin etäisyydeltä maanpinnasta ja sitten vielä 300 kilometrin etäisyydellä siirtyvät sujuvasti planeettojen väliseen avaruuteen. NASAn noudattamien teorioiden mukaan tämä kaasumainen vaippa päättyy noin 100 kilometrin korkeuteen.

Se syntyi tulivuorenpurkausten ja planeetalle pudonneiden kosmisten kappaleiden aineiden haihtumisen seurauksena. Nykyään se koostuu typestä, hapesta, argonista ja muista kaasuista.

Ilmanpaineen löytämisen historia

1600-luvulle asti ihmiskunta ei ajatellut, onko ilmalla massaa. Ei myöskään ollut käsitystä ilmakehän paineesta. Kuitenkin, kun Toscanan herttua päätti varustaa kuuluisat firenzeläiset puutarhat suihkulähteillä, hänen projektinsa epäonnistui surkeasti. Vesipatsaan korkeus ei ylittänyt 10 metriä, mikä oli ristiriidassa kaikkien tuolloisten luonnonlakeja koskevien käsitysten kanssa. Tästä alkaa tarina ilmanpaineen löytämisestä.

Galileon oppilas, italialainen fyysikko ja matemaatikko Evangelista Torricelli, ryhtyi tutkimaan tätä ilmiötä. Muutamaa vuotta myöhemmin hän pystyi todistamaan painon olemassaolon ilmassa tehtyjen kokeiden avulla raskaammalla elementillä, elohopealla. Hän loi ensin tyhjiön laboratoriossa ja kehitti ensimmäisen barometrin. Torricelli kuvitteli elohopealla täytetyn lasiputken, johon paineen vaikutuksesta jäi sellainen määrä ainetta, joka tasoitti ilmakehän paineen. Elohopealla kolonnin korkeus oli 760 mm. Veden osalta - 10,3 metriä, tämä on täsmälleen sama korkeus, johon Firenzen puutarhojen suihkulähteet nousivat. Hän löysi ihmiskunnalle, mikä on ilmanpaine ja miten se vaikuttaa ihmisen elämään. putkessa nimettiin "Torricellian void" hänen mukaansa.

Miksi ja minkä seurauksena ilmakehän paine syntyy

Yksi meteorologian keskeisistä työkaluista on ilmamassojen liikkeiden ja liikkeiden tutkimus. Tämän ansiosta voit saada käsityksen siitä, minkä tuloksen ilmanpaine syntyy. Kun osoitettiin, että ilmalla on painoa, kävi selväksi, että painovoima vaikuttaa siihen, kuten kaikkiin muihinkin kappaleisiin planeetalla. Tämä aiheuttaa painetta, kun ilmakehä on painovoiman vaikutuksen alaisena. Ilmanpaine voi vaihdella eri alueiden ilmamassaerojen vuoksi.

Missä on enemmän ilmaa, se on korkeampi. Harvinaisessa tilassa havaitaan ilmanpaineen lasku. Syy muutokseen on sen lämpötilassa. Se ei kuumene auringon säteistä, vaan maan pinnasta. Lämpeneessään ilma vaalenee ja nousee, kun taas jäähtyneet ilmamassat vajoavat alas luoden jatkuvaa, jatkuvaa liikettä. Jokaisella näistä virroista on erilainen ilmakehän paine, mikä saa aikaan tuulien ilmaantumisen planeettamme pinnalle.

Vaikutus säähän

Ilmanpaine on yksi meteorologian keskeisistä termeistä. Maapallon sää muodostuu syklonien ja antisyklonien vaikutuksesta, jotka muodostuvat planeetan kaasumaisen kuoren paineen laskujen vaikutuksesta. Antisykloneille on ominaista korkeat nopeudet (jopa 800 mmHg ja enemmän) ja alhainen nopeus, kun taas syklonit ovat alueita, joilla on alhaisempi nopeus ja suuri nopeus. Tornadot, hurrikaanit, tornadot muodostuvat myös äkillisistä ilmanpaineen muutoksista - tornadon sisällä se putoaa nopeasti saavuttaen 560 mm elohopeaa.

Ilman liikkuminen johtaa sääolosuhteiden muutokseen. Eripaineisten alueiden välillä nousevat tuulet ohittavat syklonit ja antisyklonit, minkä seurauksena syntyy ilmakehän painetta, joka muodostaa tietyt sääolosuhteet. Nämä liikkeet ovat harvoin systemaattisia ja erittäin vaikeasti ennustettavia. Alueilla, joilla korkea ja matala ilmanpaine törmäävät, ilmasto-olosuhteet muuttuvat.

Vakioindikaattorit

Ihanteellisissa olosuhteissa keskiarvon katsotaan olevan 760 mmHg. Painetaso muuttuu korkeuden mukaan: alankoilla tai merenpinnan alapuolella paine on korkeampi, korkeudella, jossa ilma on harvinainen, päinvastoin sen indikaattorit laskevat 1 mm elohopeaa jokaisella kilometrillä.

Alennettu ilmanpaine

Se pienenee korkeuden kasvaessa maanpinnan etäisyyden vuoksi. Ensimmäisessä tapauksessa tämä prosessi selittyy gravitaatiovoimien vaikutuksen vähenemisellä.

Maasta lämpenevät ilmaa muodostavat kaasut laajenevat, niiden massa kevenee ja nousevat korkeammalle Liikettä tapahtuu, kunnes viereiset ilmamassat ovat vähemmän tiheitä, sitten ilma leviää sivuille ja paine tasoittaa.

Trooppisia alueita pidetään perinteisinä alueina, joilla on alhaisempi ilmanpaine. Päiväntasaajan alueilla alhainen paine havaitaan aina. Vyöhykkeet, joilla on kasvanut ja pienennetty indeksi, ovat kuitenkin jakautuneet epätasaisesti maan päälle: samalla maantieteellisellä leveysasteella voi olla alueita, joilla on eri taso.

Lisääntynyt ilmanpaine

Maan korkein taso havaitaan etelä- ja pohjoisnavalla. Tämä johtuu siitä, että kylmän pinnan yläpuolella oleva ilma muuttuu kylmäksi ja tiheäksi, sen massa kasvaa, joten painovoima vetää sitä voimakkaammin pintaan. Se laskeutuu ja sen yläpuolella oleva tila täyttyy lämpimämmillä ilmamassoilla, minkä seurauksena ilmakehän paine syntyy kohonneella tasolla.

Vaikutus ihmiseen

Normaalit indikaattorit, jotka ovat ominaisia ​​henkilön asuinalueelle, eivät saa vaikuttaa hänen hyvinvointiinsa. Samaan aikaan ilmakehän paine ja elämä maapallolla liittyvät erottamattomasti toisiinsa. Sen muutos - nousu tai lasku - voi aiheuttaa sydän- ja verisuonisairauksien kehittymistä ihmisillä, joilla on korkea verenpaine. Henkilö voi kokea kipua sydämen alueella, kohtuutonta päänsärkyä ja heikentynyttä suorituskykyä.

Hengitystiesairauksista kärsiville ihmisille korkeaa verenpainetta tuovat antisyklonit voivat olla vaarallisia. Ilma laskeutuu ja tihenee, haitallisten aineiden pitoisuus kasvaa.

Ilmanpaineen vaihteluiden aikana ihmisten vastustuskyky heikkenee, leukosyyttien taso veressä, joten ei ole suositeltavaa kuormittaa kehoa fyysisesti tai älyllisesti sellaisina päivinä.