Bawo ni a ṣe le wiwọn titẹ agbara oju-aye ni awọn ọpa? Kini idibajẹ deede ti oju aye ni awọn ọpa?

Apapọ afẹfẹ jẹ awọsanma gaasi ti o wa ni Earth. Iwọn ti afẹfẹ, ti ọwọn ori ti o ju 900 km, ni o ni ipa nla lori awọn olugbe ti wa aye. A ko lero eyi, mu igbesi aye ni isalẹ ti okun ti afẹfẹ gẹgẹbi ohun kan. Awọn aibalẹ eniyan lero, gíga giga ni awọn oke-nla. Awọn aini ti atẹgun nmu ariwo riru. Ni akoko kanna, titẹ agbara ti afẹfẹ ṣe ayipada pataki.

Fisiksi wo titẹ agbara ti aye, awọn ayipada ati ipa rẹ lori oju ilẹ.

Ni ọna ti ẹkọ fisiksi ti ile-iwe giga, a ṣe akiyesi ifojusi si ikẹkọ iṣẹ ti afẹfẹ. Awọn ẹya ara ẹrọ ti itumọ, igbẹkẹle ti iga, ipa lori awọn ilana ti n ṣẹlẹ ni igbesi aye tabi ni iseda, ni a ṣe alaye lori imọ ti ipa ti afẹfẹ.

Nigba wo ni wọn bẹrẹ lati ṣe ayẹwo ikunsita ti afẹfẹ? Akoko 6 - akoko lati ni imọran pẹlu awọn peculiarities ti afẹfẹ. Ilana yii n tẹsiwaju ni awọn kilasi imọran ti ile-iwe giga.

Iwadi itan

Ni igba akọkọ ti igbiyanju lati fi idi awọn ti oyi titẹ ti awọn air ya ni 1643 ni aba ti awọn Itali Evangelista Torricelli. Awọ gilasi kan ti o ṣawọn lati ọkan opin ti kún pẹlu Makiuri. Ti o ku ni apa keji, a ti sọkalẹ sinu Makiuri. Ni apa oke apa tube, nitori abajade igbesẹ ti Makiuri, aaye ti o ṣofo ti ṣẹda, ti a npe ni "Asan Torricellian".

Ni akoko yii ninu awọn ẹkọ imọ-ara ti o jẹ agbara lori ilana yii ti Aristotle, ẹniti o gbagbọ pe "ẹda n bẹru ti aifinafu." Gẹgẹbi awọn akiyesi rẹ, ko si aaye ti o ṣofo, ko kún fun ọrọ. Nitori naa, ifarahan ofo ni apo gilasi fun igba pipẹ gbiyanju lati ṣe alaye nipa ọrọ miiran.

Otitọ pe aaye ofofo yi, laisi iyemeji, ko le kun fun ohunkohun, nitori pe mercury ni ibẹrẹ ti idaduro naa ti kun ọwọn cylinder patapata. Ati, ti nṣàn jade, ko gba laaye awọn nkan miiran lati kun ibi ti o ṣafo. Ṣugbọn kini idi ti Makiuri ko fi sinu ọkọ, nitori pe ko si awọn idiwọ si o tabi? Ipari ni ko o: awọn Makiuri ninu awọn tube bi ni soro ngba, ṣẹda awọn kanna titẹ lori Makiuri ni awọn ha, bi daradara bi ohun kan lati awọn ita. Ni ipele kanna, nikan bugbamu ti o wa ni ibiti o ti wa pẹlu irọwọ mimuuri. O jẹ titẹ rẹ ti o pa nkan na mọ lati tú jade labẹ ipa ti walẹ. Gas, bi a ti mọ, ṣẹda iṣẹ kanna ni gbogbo awọn itọnisọna. Ilana rẹ ti farahan si iboju mimuuri ninu apo.

Iwọn ti cylindrical cylinder jẹ iwọn 76 cm O ti ṣe akiyesi pe itọka yii yatọ pẹlu akoko, nitorina, titẹ ti afẹfẹ yipada. O le ṣe iwọn ni cm ti Makiuri (tabi ni awọn millimeters).

Kini awọn ẹya lati lo?

Eto eto ti ilu okeere ni agbaye, nitorina ko ni idaniloju lilo awọn millimeters ti Makiuri. Aworan. Nigbati o ba ṣe ipinnu titẹ. Iwọn ti titẹ agbara oju aye ti wa ni ipilẹ ni ọna ti o gbooro si eyi ni awọn ipilẹ ati awọn olomi. Wiwọn ti titẹ ni pascals ya ni SI.

1 Pa wa ni gba titẹ eyi ti o ṣẹda a agbara ti 1 N, ti abuda si a ìka 1 m ^2.

Setumo bi o ti sopọ mọ sipo. Ipa omi iwe ṣeto pẹlu awọn wọnyi agbekalẹ: p = ρgh. Mercury iwuwo ρ = 13.600 kg / m ^3. Fun itọkasi ojuami a ya iwe ti Makiuri pẹlu ipari ti 760 millimeters. Lati ibi:

p = 13600 kg / m ³ x 9,83 N / kg × 0,76 m = 101292,8 Pa

Lati ṣe igbasilẹ titẹ agbara oju aye ni awọn ohun-ọpa, a jẹ akọsilẹ: 1 mm Hg. = 133.3 Pa.

Apẹẹrẹ ti iṣoro iṣoro

Mọ agbara ti eyi ti afẹfẹ n ṣe lori ibusun ile pẹlu awọn iwọn ti 10x20 m. Agbara ipadagbara afẹfẹ ni o fẹrẹ si 740 mm Hg.

P = 740 mm Hg, a = 10 m, b = 20 m.

Onínọmbà

Lati mọ agbara ti igbese, o jẹ dandan lati fi idi titẹ agbara oju-aye sii ninu awọn ọpa. Ti ṣe akiyesi pe 1 millimeter ti mercury. Yato si 133.3 Pa, a ni awọn atẹle: p = 98642 Pa.

Ojutu naa

A lo awọn agbekalẹ fun ṣiṣe ipinnu titẹ:

P = F / s,

Niwon ibi ti a ko fi fun ni oke ilu, ro pe o ni apẹrẹ ti onigun mẹta kan. Ilẹ ti nọmba yii jẹ asọye nipasẹ agbekalẹ:

S = ab.

Ṣe aropo agbegbe ni agbekalẹ:

P = F / (ab), lati eyi ti:

F = pab.

A ṣe iṣiro: F = 98642 Pa x 10 m x 20 m = 19728400 H = 1.97 MN.

Dahun: Awọn agbara ti titẹ ti awọn bugbamu lori orule dogba si 1,97 Mi Ni.

Awọn ọna wiwọn

Ipilẹ igbeyewo ti iṣesi oju-aye ni a le ṣe nipa lilo iwe-iwe Mercury. Ti a ba so iwọn kan si o, lẹhinna o di atunṣe lati ṣe igbasilẹ awọn ayipada. Eyi ni iṣiro Makiuri ti o rọrun julọ.

O ya lati ṣe akiyesi ayipada ninu afẹfẹ ti Evangelista Torricelli, sisopọ ilana yii pẹlu ooru ati otutu.

Iyẹwo ni titẹ ti afẹfẹ ni ipele okun ni iwọn 0 Celsius. Iye yi jẹ 760 mm Hg. Deede oyi oju aye titẹ ni pascals ka lati wa ni dogba si 10 ⁵ Pa.

A mọ pe Makiuri jẹ ipalara fun ilera eniyan. Bi abajade, ṣii ko ṣee ṣe ṣiṣi awọn mimu mercury barometers. Awọn omiiran miiran ni density kere pupọ, nitorina tube ti o kún fun omi gbọdọ jẹ gun to.

Fun apẹẹrẹ, omi iwe ti ipilẹṣẹ Blaise Pascal, yẹ ki o wa nipa 10 m ni iga. Awọn ailewu jẹ kedere.

Barometer ti n lọ silẹ

Igbesẹ pataki kan siwaju jẹ imọran ti gbigbe kuro lati inu omi nigbati o ba ṣẹda awọn barometers. Awọn seese lati ṣe ohun-elo fun ṣiṣe ipinnu awọn titẹ ti afẹfẹ ti wa ni daju ni barometers-aneroids.

Apa akọkọ ti mita yii jẹ apoti ti a fi oju kan, lati inu eyiti afẹfẹ ti jade. Lati ṣe idaniloju pe ko ni ipasẹ nipasẹ oju-afẹfẹ, a ṣe itọpọ oju naa. Eto orisun omi ti apoti naa ti sopọ mọ ọfà kan ti o ṣe afihan iye titẹ lori iwọn yii. Awọn igbehin le wa ni graduated ni eyikeyi sipo. Agbara iwọn oju-aye ni awọn oṣooṣu le ṣee wọn pẹlu iwọnwọn ti o yẹ.

Imudara ati igbesi aye oju aye

Yiyi ninu iwuwo ti bugbamu bi o ti n lọ si oke yoo mu ki idinkuro dinku. Imoju ti ikarahun gaasi ko jẹ ki a ṣe agbekalẹ ofin ofin ti iyatọ, niwon pẹlu ilosoke ti o pọju idiyele ti ilọkuro titẹ. Ni ibẹrẹ ti Earth bi ibẹrẹ fun gbogbo mita 12, ipa ti afẹfẹ ṣubu nipa 1 mm Hg. Aworan. Ni ibudoko, iru iyipada kan naa waye ni gbogbo 10.5 m.

Ni ibẹrẹ ti Earth, ni giga ofurufu ọkọ ofurufu kan, igba atijọ ti a ni ipese pẹlu ipele pataki kan le pinnu idi giga nipasẹ titẹ agbara ti afẹfẹ. Ẹrọ yii ni a npe ni altimeter.

Ẹrọ pataki kan lori aaye ti Earth ngbanilaaye lati ṣeto igbasilẹ altimita ni odo, lati le lo o nigbamii lati pinnu gigun iga.

Apere ti ojutu ti iṣoro naa

Ni isalẹ ti barometer oke naa fi agbara han ti 756 millimeters ti Makiuri. Kini ni iye ni mita 2500 loke ipele ti okun? O nilo lati ṣe igbasilẹ titẹ agbara oju aye ni awọn ọpa.

p ₁ = 756 mm Hg, H = 2500 m, _P2 -?

Ojutu naa

Lati mọ awọn iwe kika barometer ni giga H, a ṣe akiyesi pe titẹ naa ṣii nipasẹ 1 millimeter ti Makiuri. Gbogbo mita 12. Nitorina:

(P ₁ - p ₂₎ × 12 m × H = 1 mm Hg, ibi ti:

p ₂ = p ₁ - H x 1 mm Hg / 12 m = 756 mmHg - 2500 m × 1 mm Hg / 12 m = 546 mm Hg.

Lati gba igbasilẹ ti aye oju aye ti a gba ni awọn ayọkẹlẹ, a ṣe awọn iṣẹ wọnyi:

p ₂ = 546 x 133,3 Pa = 72619 Pa

Idahun: 72619 Pa.

Agbara oju ojo ati oju ojo

Igbesẹ ti awọn ipele ti afẹfẹ afẹfẹ ti o wa nitosi ilẹ aye ati itanna igbona ti afẹfẹ ni orisirisi awọn agbegbe yorisi iyipada ninu awọn ipo oju ojo ni gbogbo awọn ẹya aye.

Iwọn titẹ le yatọ nipasẹ 20-35 mm Hg. Ni akoko pipẹ ati 2-4 millimeters ti Makiuri. Nigba ọjọ. Ẹni ti o ni ilera ko ni akiyesi ayipada ninu itọkasi yii.

Igbesi afẹfẹ oju omi, iye ti eyi ti o kere ju deede ati n yipada nigbagbogbo, nfihan ifarapa ti cyclone kan kan. Igba pupọ yi ni a ṣe tẹle pẹlu awọsanma ati ojuturo.

Irẹ kekere kii jẹ ami nigbagbogbo ti ojo ojo. Ipara jẹ igbẹkẹle diẹ sii lori idinku fifẹ ti itọka ni ibeere.

Idasilẹ to ju ni titẹ si 74 sentimita ti Makiuri. Ati ni isalẹ n ṣe irokeke pẹlu iji, awọn akoko, eyi ti yoo ma tẹsiwaju paapaa nigbati alafihan naa ti bẹrẹ sii jinde.

Yi pada ni ojo fun dara julọ le ṣe ipinnu nipasẹ awọn ẹya wọnyi:

• Lẹhin igba pipẹ ti oju ojo ti o dara, a ṣe akiyesi ilosoke pẹlẹpẹlẹ ati iduro ni iwoye ti oju aye;
• Ni akoko oju-iwe afẹfẹ, igbi agbara naa nyara;
• Ni asiko ti afẹfẹ gusu, atọka ti o wa ni ibeere dide fun ọpọlọpọ ọjọ ni ọna kan;
• Imun ilosoke ninu irọ oju-aye ni oju ojo oju ojo jẹ ami ti iṣeto oju ojo.