Пользоваться жидкостным барометром для измерения давления неудобно: он громоздкий, хрупкий, а пары ртути ядовиты. Поэтому чаще используют другие виды барометров.

Барометр-анероид

Главной его частью является плоская коробочка, из которой откачан воздух. А чтобы ее не раздавило, коробочку оттягивает пружина, связанная со стрелкой. Если атмосферное давление становится меньше, то и оттягивающая сила должна быть меньше.

Коробочку делают рифленой, чтобы увеличить ее поверхность. А это нужно для того, чтобы повысить чувствительность прибора (вспомните, какая линейка больше прогибается – длинная или короткая?).

Барометр-анероид обычно используют для измерения давления на различных высотах. Он имеет две шкалы – в мм рт. ст. и гПа.

Блезом Паскалем была установлена связь между высотой над уровнем моря и атмосферным давлением.

Чем больше высота над уровнем моря, тем меньше атмосферное давление. 

Рассчитайте высоту горы, используя давления, показанные на рисунке.

Атмосферное давление, равное давлению столба ртути 760 мм при температуре 0⁰С, называют нормальным атмосферным давлением.

760 мм рт. ст. = 101300 Па ≈ 1000 гПа

При подъеме на высоты до 2000 м давление уменьшается на 1 мм рт. ст. примерно каждые 10,5 м. Далее оно уменьшается медленнее.

Приборы, измеряющие высоту над уровнем моря и основынные на измерении атмосферного давления, называются высотомерами.

Информация о материале

Просмотров: 37

Сосуды, в которых жидкость может переливаться из одной части в другую, называются сообщающимися сосудами.

В сообщающихся сосудах поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне независимо от формы сосудов.

Если же в сосуды налить разные жидкости, например, воду и масло, то для создания одинакового давления придется создать разные высоты столбов этих жидкостей.

Из равенства давлений следует, что

Высоты столбов жидкостей в сообщающихся сосудах обратно пропорциональны их плотностям

Как вы думаете, как работает водяной уровнеметр (водомерное стекло)?

 А артезианская скважина?

Информация о материале

Просмотров: 86

Чем глубже мы опускаемся в воду, тем большее давление испытываем. Это происходит потому, что вес все большего столба воды оказывается над нами.

Но воздух тоже имеет вес, но гораздо меньший, конечно. Зато толщина атмосферы значительно больше, чем глубина самой глубокой морской впадины.

Рассмотрим опыт, который доказывает, что воздух имеет вес.

 Воздушная оболочка Земли – атмосфера – состоит из смеси газов. Молекулы этих газов беспорядочно движутся. Притяжение Земли, действующее на эти беспорядочно движущиеся молекулы, приводит к тому, что они не улетают в космическое пространство, а образуют атмосферу. Причем плотность ее тем больше, чем ближе к поверхности. 

Вся поверхность Земли и находящиеся на ней тела испытывают давление всей толщи земной атмосферы, называемого атмосферным давлением.

Опыты, подтверждающие существование атмосферного давления

Подъем воды за поршнем

При втягивании воздуха из бутылки она сжимается

Ливер и пипетка – приборы для взятия проб жидкости

Магдебургские полушария (опыт Отто фон Герике: два полушария сложили и откачали воздух; они настолько крепко прижались друг у другу, что даже две лошади не могли их разъединить)

Автопоилка: равенство атмосферного давления снаружи и суммы давления воздуха и столба воды в бутылке

Измерение атмосферного давления

Как определить численное значение атмосферного давления? Формулу для давления в жидкости использовать нельзя, ведь плотность воздуха разная на различных высотах. Чтобы рабобраться в принципе работы приборов для измерения атмосферного давления, давайте рассмотрим опыт.

В длинную запаянную с одного конца трубку нальем воду, перевернем и опустим открытый конец в сосуд с водой. Мы увидим, что вода не вытекает из трубки. Это происходит потому, что давление столба вобы в трубке уравновешивается атмосферным давлением снаружи.

Высота столба воды, создающего такое же давление, как и атмосфера, равна примерно 10 м!

Опыт ЭванджелистаТорричелли

Торричелли взял другую, гораздо более плотную жидкость, чем воду, а именно ртуть. В результате высота столба ртути для уравновешивания атмосферного давления оказалась значительно меньше.

Такой прибор называется ртутным барометром. А атмосферное давление можно измерять в миллиметрах ртутного столба.

Насколько велико давление атмосферы? Рассказывают такую историю, связанную с опытом Паскаля. Блез Паскаль заполнил до краев бочку с водой, вставил в нее тонкую трубку и, поднявшись на второй этаж влил в нее всего лишь кружку воды. Из-за малой толщины трубка заполнилась до большой высоты. Эта вода создала такое давление, что бочка не выдержала и лопнула.

Информация о материале

Просмотров: 40

Если на жидкость или газ действует сила со стороны поршня, то давление передается во все стороны. Но чаще всего мы встречаемся со случаями, когда давление существует, а мы не прикладываем никаких сил. Это происходит потому, что на жидкость или газ действует только сила тяжести – обычные земные условия.

Доливая воду в сосуд, в котором нижнее сечение закрыто резиновой пленкой, можно обнаружить, что

чем выше столб жидкости, тем больше давление

Объяснить это можно тем, что молекулы каждого слоя, притягиваясь к Земле, оказывают давление на слои, расположенные ниже. Чем таких слоев больше, тем больше суммарное давление.

Если теперь опускать сосуд с резиновой пленкой в воду, то можно заметить, что пленка прогибается тем сильнее, чем выше столб воды в сосуде по сравнению с уровнем наружной воды. А если уровни одинаковы, то пленка не прогибается.

Даже если пленка натянута не снизу, а сбоку, результат такой же. Будем опускать такую пробирку с пленкой в сосуд с водой. По мере опускания выгиб пленки становится меньше, пока не пропадет совсем.

От чего еще может зависеть давление жидкости?

Проведем теперь опыт с пробиркой, у которой дно может отпадать. Опустим ее в сосуд с водой. При этом дно не отпадет. (Почему?)
Если теперь начать наливать в пробирку воду, то в какой-то момент дно отпадет. (В какой?)

Сделаем вывод:

Внутри жидкости существует давление, на одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям. На более глубоких уровнях давление больше.

Расчет давления на дно и стенки сосуда

Давление жидкости на дно сосуда зависит от плотности жидкости и высоты столба, но не зависит от площади дна.

Гидростатический парадокс

Давление жидкости на глубине зависит только от высоты столба и ее плотности, но не зависит от массы жидкости или площади сечения столба. Это можно подтвердить таким опытом. 

Будем с помощью прибора измерять давление одинаковых по высоте столбов жидкости в разных сосудах.

Стрелка отклоняется на одинаковую величину, то есть давление жидкости во всех сосудах одинаково. Это назфвается "гидростатическим парадоксом".

Сила давления жидкости на дно сосуда может отличаться от веса жидкости. Так, в первом сосуде сила давления больше веса, а в третьем меньше.

Давление на дне морей и океанов

Погружение на каждые 10 м добавляет 1 атмосферу к общему давлению. Человек не может выдержать погружение глубже, чем на 250 м даже в специальном жестком скафандре. Дальше используются батискафы и батисферы.

Самая большая глубина 10900 м в Марианской впадине.

Информация о материале

Просмотров: 110