Tā rezultātā tiek radīts atmosfēras spiediens. Atmosfēras spiediena atklāšanas vēsture. Atmosfēras spiediens Kad tika atklāta atmosfēras spiediena mērīšanas metode?

Atmosfēras spiediens ir spēks, ar kādu mums apkārt esošais gaiss spiež uz zemes virsmu. Pirmā persona, kas to izmērīja, bija Galileo Galilei studente Evangelista Torricelli. 1643. gadā viņš kopā ar savu kolēģi Vincenzo Viviani veica vienkāršu eksperimentu.

Torricelli pieredze

Kā viņš varēja noteikt atmosfēras spiedienu? Paņēmis skaitītāja cauruli, kura vienā galā bija noslēgta, Toričelli tajā ielēja dzīvsudrabu, ar pirkstu aizvēra caurumu un, apgriežot to otrādi, nolaida bļodā, kas arī bija piepildīta ar dzīvsudrabu. Tajā pašā laikā daļa dzīvsudraba izlija no caurules. Dzīvsudraba kolonna apstājās pie 760 mm. no dzīvsudraba virsmas līmeņa bļodā.

Interesanti, ka eksperimenta rezultāts nebija atkarīgs no caurules diametra, slīpuma vai pat formas - dzīvsudrabs vienmēr apstājās vienā līmenī. Taču, ja pēkšņi mainījās laikapstākļi (un atmosfēras spiediens pazeminājās vai paaugstinājās), dzīvsudraba stabs nokrita vai pacēlās par dažiem milimetriem.

Kopš tā laika atmosfēras spiedienu mēra dzīvsudraba staba milimetros, un spiediens ir 760 mm. rt. Art. tiek uzskatīts par vienādu ar 1 atmosfēru un tiek saukts par normālu spiedienu. Tātad tika izveidots pirmais barometrs - ierīce atmosfēras spiediena mērīšanai.

Citi atmosfēras spiediena mērīšanas veidi

Dzīvsudrabs nav vienīgais šķidrums, ko var izmantot atmosfēras spiediena mērīšanai. Daudzi zinātnieki dažādos laikos būvēja ūdens barometrus, taču, tā kā ūdens ir daudz vieglāks par dzīvsudrabu, to caurules pacēlās līdz pat 10 m augstumā.. Turklāt ūdens jau 0 ° C temperatūrā pārvērtās ledū, kas radīja zināmas neērtības.

Mūsdienu dzīvsudraba barometri izmanto Torricelli principu, taču tie ir nedaudz sarežģītāki. Piemēram, sifona barometrs ir gara stikla caurule, kas saliekta sifonā un piepildīta ar dzīvsudrabu. Caurules garais gals ir noslēgts, īsais ir atvērts. Uz dzīvsudraba atvērtās virsmas peld neliels svars, ko līdzsvaro pretsvars. Mainoties atmosfēras spiedienam, dzīvsudrabs kustas, velkot sev līdzi pludiņu, un tas savukārt iedarbina ar bultiņu saistīto pretsvaru.

Dzīvsudraba barometrus izmanto stacionārajās laboratorijās un meteoroloģiskajās stacijās. Tie ir ļoti precīzi, taču diezgan apgrūtinoši, tāpēc mājās vai uz lauka atmosfēras spiedienu mēra, izmantojot bezšķidrumu vai aneroidu barometru.

Kā darbojas aneroidālais barometrs

Bezšķidruma barometrā atmosfēras spiediena svārstības uztver maza apaļa metāla kastīte, kuras iekšpusē ir retināts gaiss. Aneroid kastei ir plāna rievota membrānas siena, kuru atvelk neliela atspere. Membrāna izspiežas uz āru, kad atmosfēras spiediens pazeminās, un spiež uz iekšu, kad tas paaugstinās. Šīs kustības izraisa bultiņas novirzes, kas pārvietojas pa īpašu skalu. Aneroidiskā barometra skala ir saskaņota ar dzīvsudraba barometru, taču to joprojām uzskata par mazāk precīzu instrumentu, jo laika gaitā atspere un membrāna zaudē savu elastību.

Šo spiedienu sauc par atmosfēras spiedienu. Cik liels tas ir?

Iesnieguši lasītāji no interneta vietnēm

fizikas bibliotēka, fizikas stundas, fizikas programma, fizikas stundu tēzes, fizikas mācību grāmatas, gatavi mājas darbi

Nodarbības saturs nodarbības kopsavilkums atbalsta rāmis nodarbības prezentācijas akseleratīvas metodes interaktīvās tehnoloģijas Prakse uzdevumi un vingrinājumi pašpārbaudes darbnīcas, apmācības, lietas, uzdevumi mājasdarbi diskusijas jautājumi retoriski jautājumi no studentiem Ilustrācijas audio, video klipi un multivide fotogrāfijas, attēli, grafika, tabulas, shēmas, humors, anekdotes, joki, komiksi līdzības, teicieni, krustvārdu mīklas, citāti Papildinājumi tēzes raksti mikroshēmas zinātkāriem gultiņas mācību grāmatas pamata un papildu terminu glosārijs cits Mācību grāmatu un stundu pilnveidošanakļūdu labošana mācību grāmatā Inovācijas elementu fragmenta atjaunošana mācību grāmatā mācību stundā novecojušo zināšanu aizstāšana ar jaunām Tikai skolotājiem ideālas nodarbības kalendārais plāns gadam diskusiju programmas metodiskie ieteikumi Integrētās nodarbības

Atmosfēras spiediens ir viens no svarīgākajiem klimatiskajiem raksturlielumiem, kas ietekmē cilvēku. Tas veicina ciklonu un anticiklonu veidošanos, provocē sirds un asinsvadu slimību attīstību cilvēkiem. Pierādījumi, ka gaisam ir svars, iegūti jau 17. gadsimtā, kopš tā laika sinoptiķiem tā vibrāciju izpētes process ir bijis viens no centrālajiem.

Kas ir atmosfēra

Vārdam "atmosfēra" ir grieķu izcelsme, burtiski tas tiek tulkots kā "tvaiks" un "bumba". Tas ir gāzveida apvalks ap planētu, kas griežas kopā ar to un veido vienotu veselu kosmisku ķermeni. Tas stiepjas no zemes garozas, iekļūstot hidrosfērā, un beidzas ar eksosfēru, pakāpeniski ieplūstot starpplanētu telpā.

Planētas atmosfēra ir tās vissvarīgākais elements, kas nodrošina dzīvības iespēju uz Zemes. Tajā ir cilvēkam nepieciešamais skābeklis, no tā atkarīgi laikapstākļi. Atmosfēras robežas ir ļoti patvaļīgas. Ir vispārpieņemts, ka tie sākas apmēram 1000 kilometru attālumā no zemes virsmas un pēc tam vēl 300 kilometru attālumā vienmērīgi nonāk starpplanētu telpā. Saskaņā ar teorijām, kuras ievēro NASA, šis gāzveida apvalks beidzas aptuveni 100 kilometru augstumā.

Tas radās vulkānu izvirdumu un vielu iztvaikošanas rezultātā kosmiskajos ķermeņos, kas nokrita uz planētas. Mūsdienās tas sastāv no slāpekļa, skābekļa, argona un citām gāzēm.

Atmosfēras spiediena atklāšanas vēsture

Līdz 17. gadsimtam cilvēce nedomāja par to, vai gaisam ir masa. Nebija arī jēdziena par to, kas ir atmosfēras spiediens. Tomēr, kad Toskānas hercogs nolēma slavenos Florences dārzus aprīkot ar strūklakām, viņa projekts cieta neveiksmi. Ūdens staba augstums nepārsniedza 10 metrus, kas bija pretrunā visiem priekšstatiem par tā laika dabas likumiem. Šeit sākas stāsts par atmosfēras spiediena atklāšanu.

Galileja students, itāļu fiziķis un matemātiķis Evangelista Torricelli, sāka pētīt šo fenomenu. Ar eksperimentu palīdzību ar smagāku elementu, dzīvsudrabu, dažus gadus vēlāk viņam izdevās pierādīt svara klātbūtni gaisā. Vispirms viņš laboratorijā izveidoja vakuumu un izstrādāja pirmo barometru. Toričelli iztēlojās ar dzīvsudrabu pildītu stikla cauruli, kurā spiediena ietekmē palika tāds vielas daudzums, kas izlīdzinātu atmosfēras spiedienu. Dzīvsudrabam kolonnas augstums bija 760 mm. Ūdenim - 10,3 metri, tieši tādā augstumā pacēlās Florences dārzu strūklakas. Tas bija tas, kurš cilvēcei atklāja, kas ir atmosfēras spiediens un kā tas ietekmē cilvēka dzīvi. caurulē viņa vārdā tika nosaukts par "Toricellian tukšumu".

Kāpēc un kā rezultātā rodas atmosfēras spiediens

Viens no galvenajiem meteoroloģijas instrumentiem ir gaisa masu kustības un kustības izpēte. Pateicoties tam, jūs varat iegūt priekšstatu par to, kā rezultātā tiek radīts atmosfēras spiediens. Pēc tam, kad tika pierādīts, ka gaisam ir svars, kļuva skaidrs, ka to, tāpat kā jebkuru citu ķermeni uz planētas, ietekmē gravitācijas spēks. Tas rada spiedienu, kad atmosfēra ir gravitācijas ietekmē. Atmosfēras spiediens var svārstīties gaisa masu atšķirību dēļ dažādos apgabalos.

Kur ir vairāk gaisa, tas ir augstāks. Retā telpā tiek novērota atmosfēras spiediena pazemināšanās. Izmaiņu iemesls ir tā temperatūra. Tas tiek uzkarsēts nevis no Saules stariem, bet gan no Zemes virsmas. Sildot, gaiss kļūst vieglāks un paceļas, savukārt atdzisušās gaisa masas grimst, radot pastāvīgu, nepārtrauktu kustību.Katrai no šīm plūsmām ir atšķirīgs atmosfēras spiediens, kas provocē vēju parādīšanos uz mūsu planētas virsmas.

Ietekme uz laikapstākļiem

Atmosfēras spiediens ir viens no galvenajiem meteoroloģijas terminiem. Laikapstākļi uz Zemes veidojas ciklonu un anticiklonu ietekmē, kas veidojas spiediena krituma ietekmē planētas gāzveida apvalkā. Anticikloniem raksturīgs augsts ātrums (līdz 800 mmHg un vairāk) un mazs ātrums, savukārt cikloni ir apgabali ar zemāku ātrumu un lielu ātrumu. Tornado, viesuļvētras, viesuļvētras veidojas arī pēkšņu atmosfēras spiediena izmaiņu dēļ – tornado iekšienē tas strauji pazeminās, sasniedzot 560 mm dzīvsudraba staba.

Gaisa kustība izraisa laika apstākļu izmaiņas. Vēji, kas rodas starp apgabaliem ar atšķirīgu spiediena līmeni, apdzina ciklonus un anticiklonus, kā rezultātā veidojas atmosfēras spiediens, kas veido noteiktus laikapstākļus. Šīs kustības reti ir sistemātiskas un ļoti grūti paredzamas. Vietās, kur saduras augsts un zems atmosfēras spiediens, mainās klimatiskie apstākļi.

Standarta rādītāji

Vidējais ideālos apstākļos tiek uzskatīts par 760 mmHg. Spiediena līmenis mainās līdz ar augstumu: zemienēs vai apgabalos zem jūras līmeņa spiediens būs lielāks, augstumā, kur gaiss ir retināts, gluži pretēji, tā rādītāji samazinās par 1 mm dzīvsudraba staba ar katru kilometru.

Samazināts atmosfēras spiediens

Tas samazinās, palielinoties augstumam, jo ​​attālums no Zemes virsmas. Pirmajā gadījumā šis process ir izskaidrojams ar gravitācijas spēku ietekmes samazināšanos.

Sildot no Zemes, gaisu veidojošās gāzes izplešas, to masa kļūst vieglāka un paceļas uz augstākām.Kustība notiek līdz blakus esošās gaisa masas kļūst mazāk blīvas, tad gaiss izplatās uz sāniem, un spiediens izlīdzina.

Tropi tiek uzskatīti par tradicionāliem apgabaliem ar zemāku atmosfēras spiedienu. Ekvatoriālajās teritorijās vienmēr tiek novērots zems spiediens. Tomēr zonas ar paaugstinātu un samazinātu indeksu ir nevienmērīgi sadalītas pa Zemi: vienā un tajā pašā ģeogrāfiskajā platuma grādos var būt apgabali ar dažādu līmeņu līmeni.

Paaugstināts atmosfēras spiediens

Augstākais līmenis uz Zemes ir novērots dienvidu un ziemeļpolos. Tas ir tāpēc, ka gaiss virs aukstās virsmas kļūst auksts un blīvs, palielinās tā masa, tāpēc to spēcīgāk pievelk virsma ar gravitācijas spēku. Tas nolaižas, un telpa virs tā ir piepildīta ar siltākām gaisa masām, kā rezultātā tiek radīts atmosfēras spiediens ar paaugstinātu līmeni.

Ietekme uz cilvēku

Normāliem rādītājiem, kas raksturīgi apgabalam, kurā cilvēks dzīvo, nevajadzētu ietekmēt viņa labklājību. Tajā pašā laikā atmosfēras spiediens un dzīvība uz Zemes ir nesaraujami saistīti. Tās maiņa – palielināšanās vai samazināšanās – var provocēt sirds un asinsvadu slimību attīstību cilvēkiem ar paaugstinātu asinsspiedienu. Personai var rasties sāpes sirds rajonā, nepamatotas galvassāpes un samazināta veiktspēja.

Cilvēkiem, kas cieš no elpceļu slimībām, anticikloni, kas nes augstu asinsspiedienu, var kļūt bīstami. Gaiss nolaižas un kļūst blīvāks, palielinās kaitīgo vielu koncentrācija.

Atmosfēras spiediena svārstību laikā cilvēkiem pazeminās imunitāte, leikocītu līmenis asinīs, tāpēc šādās dienās nav ieteicams noslogot organismu fiziski vai intelektuāli.