атм / 1kLect05
.pdf
Галилей : Воздух имеет вес
Галилей (актуальные проблемы ювелиров ХVI века):
Гидростатические весы самые точные. С их помощью можно отличить настоящее золото от подделок.
Воздух имеет вес, он в 800 раз легче воды
Торичелли – Атмосферу можно взвесить !
Вес атмосферы ( метод Торичелли)
• Вес столба воздуха равен
весу столбика ртути
(ρ=13.5 ∙103 кг/м3) высотой h=0,75 м (=10,125 тонн).
• Радиус Земли уже известен
(6400 км), т.е. площадь ее
4πR2 = 5,1∙1014 м2
• Значит вес атмосферы
ρhπR2 = (13,5∙103∙0,75) ∙5,1∙1014 = 5,2 1018 кг
На подходе к закону всемирного тяготения
Коперник – Земля и планеты вращаются вокруг Солнца по круговым орбитам
Кеплер – Не по круговым, а по эллиптическим. Это значит, что их связь с Солнцем обратно пропорциональна квадратам расстояний.
Первые научные формулировки закона всемирного тяготения
•Роберт Гук в 1666 году докладывал Королевскому обществу об опытах, доказывающих зависимость веса тела от высоты и указывал на роль притяжения предметов
•F = [G∙M/R2] ∙m, G=6,67∙10-11[Н∙м2/кг2]
•Вес тела – это сила (Р) притяжения Землей этого тела.
•Чтобы вычислить вес нужно
гравитационную массу тела (mГ) умножить на ускорение силы тяжести Земли (g)
•Ускорение силы тяжести можно получить из закона всемирного тяготения
•P = - [G MГ /(R+z)2] mГ =
•- g mГ
•g = [G MГ /(R+z)2]
Ньютон – от законов Кеплера к закону всемирого тяготения
Ньютон: g - зависит
от массы и размера планеты
g = G |
Mпланеты |
|
(Rпланеты + z)2 |
||
|
Впределах атмосферы (до 100 км) z<< R
иускорение силы тяжести можно считать постоянным
Клеро – начало гравиметрии и уточнения фигуры земли и ускорения свободного
|
|
fc |
V 2 |
|
r |
2 |
2 R cos( ) |
|
|
r |
|
r |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
g |
G M |
|
2 R cos( |
) |
|||
|
|
||||||
R2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Как Торичелли обнаружил давление
•Результаты опытов:
•В трубках разного
сечения отношение веса к площади сечения одинаково
•Оно определяется весом атмосферного столба и названо атмосферным давлением.
Определение давления