Hogyan jelzik a légnyomást. Hogyan mérik. Kísérletek

A légkör nyomása az az erő, amellyel a levegő megnyomja a Földet, az embert és mindent, ami körülveszi. A cikk megmondja, hogyan. a Légnyomás erejét először a XVII. században mutatták be egy kísérlet segítségével. Nagyon érdekes! Meg fogjuk tudni, hogyan jelzik a légköri nyomást és hogyan mérik.

Az Otto von Guericke-élmény

A világ megtudta, milyen nagy a légköri nyomás 1654-ben. Ez történt Magdeburg (Németország) polgármesterének, Otto von Guericke-nek köszönhetően. Megmutatta tapasztalatait az úgynevezett magdeburgi félgömbökkel kapcsolatban. Aztán nem beszéltek arról, hogy a Légnyomás hogyan jelenik meg, mert még nem tudták, hogyan kell mérni. Hogy néznek ki a félgömbök, az látható a magdeburgi Múzeum fotóján.

Ez két bronz félgömb, az egyik szilárd, a másodikban lyuk van. A félgömbök között olajozott bőrtömítést helyeztek el a feszesség érdekében. a levegőt pedig egy nyíláson keresztül pumpálták ki a félgömbökből. Érdekes módon maga Guericke négy évvel korábban, 1650-ben feltalálta a vákuumszivattyút., . A fotón is rögzítik. Amikor a levegőt kiszivattyúzták, a félgömböket légköri nyomás szorította. Annak érdekében, hogy leválasztják őket egymástól, a lovak vonóerejét használták.

Kísérlet a magdeburgi félgömbökkel

Mielőtt megtudnánk, hogyan jelzik a légköri nyomást, kísérletet fogunk végezni. Ehhez a Magdeburg hemispheres modellt fogjuk használni. Csatlakoztasson egy vákuumszivattyút a félgömb lyukához gumitömlő segítségével. Kapcsolja be, nyissa ki a csapot az egyik félgömbön. A köztük lévő térben a nyomás csökken. Következésképpen a félgömbökre belülről ható erő csökken, a kívülről ható erő pedig növekszik.

A levegő szivattyúzása során lehetetlen elválasztani a félgömböket, mivel szorosan szomszédosak egymással. Kapcsolja ki a szivattyút, húzza ki a gumitömlőt. A levegő elkezd belépni a félgömbök közötti térbe. Akkor könnyen szétválnak.

Milyen betű jelöli a légnyomást

Próbáljuk kiszámítani azt az erőt, amely összenyomta a félgömböket. Amikor levegőt pumpálunk, csak a légköri nyomás ereje hat a félgömbökre. A félgömböket összenyomja, és az üreges gömbök belső falairól a köztük lévő tér közepére irányul. A félgömbök (d) átmérője Guericke-ben 35,5 cm volt.

Annak alapján, hogy nem tudtuk elválasztani a félgömböket, világossá válik, hogy a nyomóerő nagyon nagy. Még a mindkét oldalon lévő nyolc ló sem tudta megtörni ezeket a félgömböket. Itt van egy metszet, amely szemlélteti Otto von Guericke tapasztalatait.

Milyen betű jelöli a nyomást? A P betű. Normál légköri nyomás (P_atm) egyenlő 100 kilopascal (kPa). Egy ilyen erő a félgömb minden részén hat. Az F nyomóerő megegyezik a légköri nyomás szorzatával az S félgömb keresztmetszetének területével.

S = 6*D²/4. F=100 * 10³ Fa * 3,14*(0,355 m)²/ 4 db 10 kN (Kilonewton). Ez egy tonna súlyú rakomány súlya, így a lovak nem tudták megtörni ezeket a félgömböket.

Barométer

Tudjuk, hogyan jelöljük a légköri nyomást, és hogyan mérjük? A barométer, amelyet az olasz Torricelli talált ki a XVII., század, hátrányai voltak. Könnyen eltörhetett, tele volt mérgező higannyal, végül is különböző helyekre akartam vinni, hogy megjósoljam az időjárást.

Szükség volt egy üvegcső nélküli eszközre, az. e. folyadékmentes. Egy ilyen barométert csak kétszáz évvel később találtak fel, aneroidnak hívták. Ez a szó az orosz fordításban folyadékmentes. Nézzük meg, mi az aneroid barométer.

Ez egy kis eszköz. Az egy méter magas Torricelli higanycsővel ellentétben könnyen bárhová magával viheti. Mi van benne? Nézzük meg a barométert szétszerelt formában.

Hogyan jelenik meg a nyomás? A készülék skálája hasonló az óraszámlaphoz. a kilopascalban lévő nyomást egy nyíl mutatja. A tárcsa mögött három lapított dobozt látunk. A levegőt kiszivattyúzzák belőlük, belül van egy rugó. Ha nem lett volna ott, a légkör összetörte volna a dobozokat. A kar távolabb mozog a rugótól, továbbítja a dobozok mozgását. Miért vannak mozgó? A dobozok megváltoztathatják vastagságukat. Ha a légköri nyomás magasabb, a levegő összenyomja a dobozokat, vastagságuk csökken. Ha a nyomás kisebb, a rugó kiegyenesedik, a dobozok vastagabbá válnak. A karok mechanizmusán keresztül a mozgás a nyílra kerül.

A folyadékmentes barométer eszköze

Megtanultuk, hogyan jelzik a nyomást egy folyadékmentes barométerben, most pedig rajzoljuk meg a diagramját.

Három doboz nagyobb pontosságot biztosít a készüléknek, de elvileg elég egy. Speciálisan hullámosított, hogy képes legyen megváltoztatni a vastagságát. Ne feledje a porszívók hullámos, ezért rugalmas tömlőit. Az alsó rész a doboz csatlakozik a bázis. A felső részéhez rugó van rögzítve, amely megpróbálja kiegyenesíteni a dobozt ugyanúgy, mint egy alumínium vonalzó, ha meghajlik, megpróbálja kiegyenesíteni. A légköri nyomás éppen ellenkezőleg, megpróbálja összenyomni a dobozt.

Amikor a nyomás növekszik, a doboz vastagsága csökken, ami azt jelenti, hogy a kar elfordítja a tengelyt. Ha egy nyíl van a tengelyhez rögzítve, akkor a vastagság csökkenésekor jobbra, a vastagság növekedésekor pedig balra fordul.