Теоретическая часть .

Атмосферное давление .

Понятие об атмосферном давлении.

Воздух невидим и легок. Однако и он, как и всякая вещество, имеет массу и вес. Поэтому оно оказывает давление на земную поверхность и на все тела, на ней находятся. Это давление определяется весом столба воздуха высотой с всю атмосферу- от земной поверхности до самой ее верхней границы.

Атмосферное давление – это давление атмосферного воздуха на предметы, которые в находятся, и на поверхность Земли. Атмосферный воздух Земли находится в постоянном движении.

Установлено, что такой столб воздуха давит на каждый 1 см² поверхности с силой в 1 кг 33 г (соответственно на 1 м² - Более 10 т!). Но Перемещение этого воздуха мы ощущаем в виде ветра, который от экватора переносит тепло к полюсам и влагу от моря к суше, где она выпадает в виде дождя

Известно, что поверхность тела человека составляет в среднем 1,5 м². Согласно воздух давит на нее весом в 15 т. Такое давление способно раздавить все живое. Почему же мы его не ощущаем? Это связано с тем, что внутри человеческого организма также существует давление - внутренний, и он равно атмосферному. Если это равновесие нарушается, человек чувствует себя плохо.

История открытия атмосферного давления.

Все знают, что поверхность Земли окружена слоем воздуха. Он располагается от поверхности планеты на десятки и сотни километров вверх. Но удивительные свойства воздуха у поверхности Земли чрезвычайно интересны. Окружающий нас воздух настолько невесом, прозрачен и незаметен, что люди даже не сразу поняли, что он оказывает постоянное воздействие на всё живое.

Впервые на это обратили внимание в 1640 году. Поводом послужил неработающий фонтан на террасе дворца герцога Тосканского. Воду никак не удавалось поднять на значительную высоту. Объяснение такому явлению предложил Торричелли. Им было высказано предположение, что существует давление воздуха, которое воздействует на всё, находящееся на поверхности Земли.

Эти выводы были подтверждены французским учёным Паскалем. Он предположил, что давление воздуха зависит от высоты над поверхностью земли. Чем выше, тем давление должно быть меньше.

Если уж так глубоко погружаться в историю открытия атмосферного давления, то необходимо вспомнить опыт, проведенный в 1654 году в г. Магдебург немецким ученым Отто фон Герике. Он взял два полушария, соединил их между собой и откачал из внутреннего объема воздух. Две упряжки ло шадей, каждая их которых тянула в свою сторону, не смогли оторвать полушария друг от друга. Вот с какой силой их сжало давление воздуха. Этот опыт можно считать решающим подтверждением предположения о наличии атмосферного давления.

В дальнейшем ученые занимались исследованием непосредственно атмосферы и влиянием барометрического давления на организм людей и животных.

Не забывали и про изучение погоды и ее связь с атмосферным давлением. Проводились измерения давления на разных высотах, на разных территориях, выявлялись закономерности и связи давления воздуха с природными явлениями.

Измерение атмосферного давления.

Атмосферное давление измеряют с помощью специального прибора - барометра. В переводе с греческого это слово означает "Измеритель тяжести".

На метеостанциях используют ртутный барометр.

Основная его часть - стеклянная трубка длиной 1 м, запаянная с одного конца. В нее налито ртуть - тяжелый жидкий металл. Открытым концом трубка погружена в широкую чашу, также заполненную ртутью. При переворачивании ртуть из трубки вылилась только до определенного уровня и остановилась. Почему же она остановилась, а не вылилась вся? Потому что воздух оказывает давление на ртуть в чаше и не выпускает ее всю из трубки. Если атмосферное давление уменьшается, то ртуть в трубке опускается и наоборот. По высоте столба ртути в трубке, на которую нанесена шкала, определяют величину атмосферного давления в миллиметрах.

На параллели 45⁰ на уровне моря при температуре воздуха 0 ⁰С под давлением воздуха столбик ртути поднимается в трубке на высоту 760 мм. Такое давление воздуха считается нормальным атмосферным давлением. Если столб ртути в трубке поднимается выше 760 мм, то давление повышенный, Ниже - снижен. Следовательно, давление столба воздуха всей атмосферы уравновешивается весом столба ртути высотой 760 мм.

Сейчас для измерения давления используют не трубку с ртутью, а специальный барометр-анероид. Его основу, датчик давления воздуха, составляет металлическая коробка с гофрированной поверхностью, к которой прикреплена стрелка, указывающая на шкале прибора давление воздуха. Такое устройство само по себе гораздо компактнее ртутного барометра и может быть использовано в тяжелых экспедиционных условиях.

"Анероид" в переводе с греческого означает "безридинний": в нем нет ртути. Главной его частью является металлическая упругая коробочка, из которой скачали воздуха. Это делает ее очень чувствительной к изменениям давления извне. При повышенные давления она сжимается, при снижении - расширяется. Эти колебания через особый механизм передаются стрелке, которая указывает на шкале величину атмосферного давления в миллиметрах ртутного столба.