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.
