Jak se označuje tlak vzduchu. Čím se měří. Experiment

Tlak atmosféry se nazývá síla, kterou vzduch tlačí na zemi, člověka a vše kolem něj. Článek vám řekne, jak v XVII. experiment poprvé ukázal sílu tlaku vzduchu. Je to velmi zajímavé! Naučíme se, jak je tlak atmosféry označen a jak se měří.

Zkušenosti Otta von Guerickeho

Jak velký je atmosférický tlak, se svět dozvěděl v roce 1654. Stalo se to díky burgomistrovi města Magdeburg (Německo) Otto von Guericke. Prokázal zkušenosti s takzvanými magdeburskými hemisférami. Tehdy nebylo řečeno, jak je tlak vzduchu označen, protože ještě nebyl schopen měřit. Jak vypadají polokoule, je vidět na fotografii z magdeburského muzea.

Jsou to dvě bronzové polokoule, jedna je pevná a druhá má díru. Mezi hemisféry byla pro těsnost umístěna naolejovaná kožená podložka a byla spojena. Vzduch byl čerpán otvorem z hemisfér. Zajímavé je, že Gerike sám před čtyřmi lety, v roce 1650., vynalezl vakuovou pumpu. Je také zachycen na fotografii. Když byl vzduch odčerpán, polokoule stlačila atmosférický tlak. K jejich vzájemnému odpojení byla použita tažná síla koní.

Experiment s magdeburskými hemisférami

Než zjistíme, jak je tlak atmosféry indikován, provedeme zkušenost. Pro něj použijeme model magdeburských hemisfér. K otvoru polokoule připojíme vakuovou pumpu gumovou hadicí. Zapněte jej, otevřete kohoutek na jedné z hemisfér. Tlak v prostoru mezi nimi klesne. V důsledku toho síla působící na hemisféry zevnitř klesá a působí zvenčí-zvyšuje se.

Při odčerpávání vzduchu je nemožné oddělit polokoule, protože jsou těsně přiléhající k sobě. Vypněte čerpadlo, odpojte gumovou hadici. Vzduch začne vstupovat do prostoru mezi hemisférami. Pak se snadno rozdělí.

Jaké písmeno označuje tlak vzduchu

Zkusme vypočítat sílu, která stlačila polokouli. Když čerpáme vzduch, na polokouli působí pouze atmosférická tlaková síla. Stlačuje hemisféry a směřuje od vnitřních stěn dutých koulí ke středu prostoru mezi nimi. Průměr hemisfér (d) v Guerice byl 35,5 cm.

Protože jsme nebyli schopni oddělit polokouli, je pochopitelné, že tlaková síla je velmi velká. Ani osm koní na každé straně nedokázalo tyto hemisféry roztrhnout. Zde je rytina, která ilustruje zkušenosti Otta von Guerickeho.

Které písmeno označuje tlak? Písmenem R. Normální atmosférický tlak (P_ATM) se rovná 100 kilopascalům (kPa). Na každou část polokoule působí taková síla. Tlaková síla F se rovná součinu atmosférického tlaku na plochu průřezu hemisfér s.

S=π*d²/4. F=100*10³ Pa * 3,14*(0,355 m)²/ 4≈10 KN (kilonewtony). To je hmotnost nákladu o hmotnosti jedné tuny, takže koně nemohli tyto hemisféry roztrhnout.

Barometr

Jak je indikován atmosférický tlak, víme a jak se měří? Barometr, který vynalezl Ital Torricelli v první polovině XVII v., měl nedostatky. Dalo by se to snadno rozbít, bylo to plné jedovaté rtuti, ale opravdu jsem to chtěl vzít na různá místa, abych předpověděl počasí.

Bylo nutné přijít se zařízením bez skleněné trubice, t. e. bezhlavé. Takový barometr byl vynalezen až o dvě stě let později a pojmenoval jej aneroid. Toto slovo přeložené do ruštiny znamená neživé. Zvažte, co je aneroidní barometr.

Jedná se o malé zařízení. Na rozdíl od rtuťové trubice Torricelli vysoké jeden metr ji lze snadno přepravovat kamkoli. Co je v něm uvnitř? Podívejme se na rozebraný barometr.

Jak se označuje tlak v něm? Zařízení má stupnici podobnou číselníku hodinek. Tlak v kilopascalech je znázorněn šipkou. Za číselníkem vidíme tři zploštělé krabice. Z nich je čerpán vzduch a uvnitř je pružina. Kdyby nebyla, atmosféra by rozdrtila krabičky. Dále od pružiny se páka pohybuje, přenáší pohyby krabic. Proč jsou pohybovat se? Krabice mohou změnit svou tloušťku. Když je atmosférický tlak větší, vzduch stlačuje krabice, jejich tloušťka klesá. Když je tlak menší, pružina se narovná a krabice se zesílí. Prostřednictvím mechanismu páky se pohyb přenáší na šipku.

Zařízení bezhlavého barometru

Naučili jsme se, jak je tlak v neživém barometru označen, a nyní nakreslíme jeho schéma.

Tři krabice dávají zařízení větší přesnost, ale v zásadě stačí jedna. Je speciálně vyroben vlnitý, aby měl Schopnost měnit jeho tloušťku. Vzpomeňte si na vlnité, a proto flexibilní hadice vysavačů. Spodek krabice připojené k základně. K jeho horní části je připevněna pružina, která se pokouší narovnat krabici stejným způsobem jako hliníkové pravítko, pokud se ohne, pokusí se narovnat. Atmosférický tlak se naopak snaží stlačit krabici.

Když se tlak zvýší, tloušťka krabice se sníží, což znamená, že páka otočí nápravu. Pokud je šipka připevněna k ose, bude se otáčet doprava, Když se tloušťka zmenší, a doleva, když se tloušťka zvětší.