Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли
Атмосферное давление нельзя рассчитать так же, как давление в жидкости, по формуле p=ρgh, так как плотность воздуха уменьшается с высотой, а атмосфера не имеет четкой границы. Чтобы измерить давление, был проведен опыт Торричелли. Он взял длинную стеклянную трубку, заполнил ее ртутью и перевернул в сосуд с ртутью. Часть ртути из трубки вылилась, а оставшаяся в трубке жидкость перестала вытекать, достигнув определенного уровня. Это явление связано с тем, что атмосферное давление уравновесило давление столба ртути.
Высота столба ртути в трубке оказалась примерно 760 мм. Это значение является численным выражением атмосферного давления. Итальянский физик Торричелли смог наглядно доказать существование и влияние атмосферного давления с помощью этого опыта.
Измерение давления
Для того чтобы рассчитать давление, нужно знать высоту столба ртути, плотность и ускорение свободного падения. По формуле p=ρgh можно вычислить давление столба ртути. Если высота столба равна 760 мм, то атмосферное давление составляет 101 300 Па, что примерно равно 1013 гПа. Это значение является стандартным атмосферным давлением на уровне моря.
Если атмосферное давление уменьшается, высота столба ртути в трубке уменьшается. Если давление возрастает, высота столба увеличивается. Поэтому высота ртутного столба напрямую связана с величиной давления воздуха, действующего на поверхность жидкости в сосуде.
Влияние атмосферного давления на человека
Каждое тело, находящееся в атмосфере, испытывает давление со всех сторон. На кисть руки, например, действует сила, равная 1000 Н. Но человек не ощущает этого давления, так как оно уравновешивается внутренним давлением тела. Таким образом, атмосферное давление постоянно действует на нас, но остается незаметным.
Значение атмосферного давления на Земле
Атмосферное давление играет важную роль в формировании климата и погодных условий. Оно влияет на распределение воздушных масс, движение ветров и формирование осадков. Различия в давлении приводят к образованию ветров, которые влияют на погоду и климат. Ветер перемещает воздушные массы и формирует погодные явления, такие как дожди и бури.