Atmosfera Yerni oʻrab turgan gaz bulutidir. Balandligi 900 km dan oshadigan havoning og'irligi sayyoramiz aholisiga kuchli ta'sir ko'rsatadi. Biz buni sezmaymiz, chunki havo okeanining tubidagi hayotni tabiiy holat sifatida qabul qilamiz. Tog'larda baland ko'tarilish paytida odam noqulaylik his qiladi. Kislorod etishmasligi tez charchoqni keltirib chiqaradi. Shu bilan birga, atmosfera bosimi sezilarli darajada o'zgaradi.
Fizika atmosfera bosimi, uning oʻzgarishi va Yer yuzasiga taʼsiri bilan shugʻullanadi.
O'rta maktab fizikasi kursida atmosfera ta'sirini o'rganishga katta e'tibor beriladi. Ta'rifning xususiyatlari, balandlikka bog'liqligi, kundalik hayotda yoki tabiatda sodir bo'ladigan jarayonlarga ta'siri atmosferaning ta'siri haqidagi bilimlar asosida tushuntiriladi.
Odamlar qachon atmosfera bosimini o'rganishni boshlaydilar? 6-sinf - atmosferaning o'ziga xos xususiyatlari bilan tanishish vaqti. Bu jarayon ixtisoslashtirilgan o‘rta maktab sinflarida davom etadi.
Oʻqish tarixi
Atmosfera havosi bosimini o'rnatishga birinchi urinishlar 1643 yilda italyan Evangelistining taklifi bilan qilingan. Torricelli. Bir uchi muhrlangan shisha naycha simob bilan to'ldirilgan. Boshqa tomondan yopilib, simobga tushirildi. Naychaning yuqori qismida simobning qisman chiqishi tufayli bo'sh joy paydo bo'lib, u quyidagi nomni oldi: "Torricellian bo'shlig'i".
Bu vaqtga kelib tabiatshunoslikda "tabiat bo'shliqdan qo'rqadi" deb hisoblagan Aristotel nazariyasi ustunlik qildi. Uning fikricha, materiya bilan to'ldirilmagan bo'sh joy bo'lishi mumkin emas. Shuning uchun ular uzoq vaqt davomida shisha naychada bo'shliq borligini boshqa narsalar bilan tushuntirishga harakat qilishdi.
Bu boʻsh joy ekanligiga shubha yoʻq, uni hech narsa bilan toʻldirib boʻlmaydi, chunki tajriba boshlanishida simob silindrni toʻliq toʻldirdi. Va tashqariga chiqib, boshqa moddalar bo'sh joyni to'ldirishga imkon bermadi. Lekin nima uchun barcha simob idishga tushmadi, chunki bunga ham hech qanday to'siq yo'q? Xulosa o'zini ko'rsatadi: naychadagi simob, aloqa tomirlarida bo'lgani kabi, idishdagi simobga tashqi tomondan bir xil bosim hosil qiladi. Xuddi shu darajada, faqat atmosfera simob yuzasi bilan aloqa qiladi. Aynan uning bosimi moddaning tortishish kuchi ta'sirida to'kilmasligini ta'minlaydi. Ma'lumki, gaz barcha yo'nalishlarda bir xil harakatni yaratadi. Bu idishdagi simob yuzasiga ta'sir qiladi.
Simob tsilindrining balandligi taxminan 76 sm. Bu ko'rsatkich vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadi, shuning uchun atmosfera bosimi o'zgaradi. Uni sm simob bilan o'lchash mumkin.ustun (yoki millimetrda).
Qaysi birliklardan foydalanish kerak?
Xalqaro birliklar tizimi xalqarodir, shuning uchun u simob millimetrlaridan foydalanishni nazarda tutmaydi. Art. bosimni aniqlashda. Atmosfera bosimining birligi qattiq va suyuqliklarda bo'lgani kabi o'rnatiladi. Paskallarda bosim o'lchovi SIda qabul qilingan.
1 Pa uchun shunday bosim olinadiki, 1 m maydonga 1 N kuch ta'sirida hosil bo'ladi2.
Oʻlchov birliklari qanday bogʻlanganligini aniqlang. Suyuqlik ustunining bosimi quyidagi formula bo'yicha o'rnatiladi: p=rgh. Simob zichligi r=13600 kg/m3. 760 millimetr uzunlikdagi simob ustunini mos yozuvlar nuqtasi sifatida olaylik. Bu yerdan:
r=13600 kg/m3×9,83 N/kg×0,76 m=101292,8 Pa
Atmosfera bosimini paskallarda qayd qilish uchun quyidagilarni hisobga oling: 1 mm Hg.=133,3 Pa.
Muammo yechishga misol
Atmosferaning 10x20 m oʻlchamdagi tom yuzasiga taʼsir qilish kuchini aniqlang. Atmosfera bosimi 740 mm Hg. St.
p=740 mm Hg, a=10 m, b=20 m.
Tahlil
Ta'sir kuchini aniqlash uchun atmosfera bosimini paskallarda belgilash kerak. 1 millimetr Hg ekanligini hisobga olgan holda. 133,3 Pa ga teng, bizda quyidagilar mavjud: p=98642 Pa.
Qaror
Bosimni aniqlash uchun formuladan foydalaning:
p=F/s, Tomning maydoni berilmaganligi sababli, uni to'rtburchak deb faraz qilaylik. Ushbu raqamning maydoni formula bilan aniqlanadi:
s=ab.
Hudud qiymatini oʻrniga qoʻyinghisoblash formulasi:
p=F/(ab), qaerdan:
F=pab.
Hisoblang: F=98642 Pa×10 m×20 m=19728400 N=1,97 MN.
Javob: uy tomidagi atmosferaning bosim kuchi 1,97 MN.
Oʻlchash usullari
Atmosfera bosimini eksperimental aniqlash simob ustuni yordamida amalga oshirilishi mumkin. Agar siz uning yonidagi o'lchovni tuzatsangiz, o'zgarishlarni tuzatish mumkin bo'ladi. Bu eng oddiy simob barometri.
Atmosferaning ta'siridagi o'zgarishlarni hayratda qoldirgan va bu jarayonni issiqlik va sovuq bilan bog'lagan Evangelista Torricelli edi.
Dengiz sathida 0 daraja Selsiyda atmosfera bosimi optimal deb ataldi. Bu qiymat 760 mmHg ni tashkil qiladi. Paskaldagi normal atmosfera bosimi 105 Pa. ga teng deb hisoblanadi.
Ma'lumki, simob inson salomatligi uchun juda zararli. Natijada, ochiq simob barometrlaridan foydalanish mumkin emas. Boshqa suyuqliklar kamroq zichroq, shuning uchun suyuqlik bilan to'ldirilgan trubka etarlicha uzun bo'lishi kerak.
Masalan, Blez Paskal tomonidan yaratilgan suv ustunining balandligi taxminan 10 m bo'lishi kerak. Noqulaylik aniq.
Suyuqliksiz barometr
Ajoyib qadam - barometrlarni yasashda suyuqlikdan uzoqlashish g'oyasi. Atmosfera bosimini aniqlash uchun qurilma ishlab chiqarish qobiliyati aneroid barometrlarda amalga oshiriladi.
Ushbu hisoblagichning asosiy qismi tekishavo pompalanadigan quti. Atmosfera tomonidan siqilmasligi uchun sirt gofrirovka qilingan. Quti shkaladagi bosim qiymatini ko'rsatadigan o'q bilan buloqlar tizimi bilan bog'langan. Ikkinchisi har qanday birliklarda tugatilishi mumkin. Atmosfera bosimini mos o'lchov shkalasi bilan paskallarda o'lchash mumkin.
Koʻtarish balandligi va atmosfera bosimi
Koʻtarilayotganda atmosfera zichligining oʻzgarishi bosimning pasayishiga olib keladi. Gaz qobig'ining bir hil bo'lmaganligi chiziqli o'zgarish qonunini kiritishga imkon bermaydi, chunki bosimning pasayish darajasi balandlikning oshishi bilan kamayadi. Yer yuzasida, u ko'tarilganda, har 12 metr uchun atmosfera ta'siri 1 mm Hg ga kamayadi. Art. Troposferada shunga o'xshash o'zgarish har 10,5 metrda sodir bo'ladi.
Yer yuzasiga yaqin joyda, samolyot balandligida, maxsus shkala bilan jihozlangan aneroid atmosfera bosimi orqali balandlikni aniqlay oladi. Bu qurilma altimetr deb ataladi.
Yer yuzasidagi maxsus qurilma sizga balandlik oʻlchagichni nolga oʻrnatish imkonini beradi, shunda siz undan keyin koʻtarilish balandligini aniqlashingiz mumkin.
Muammo yechishga misol
Togʻ etagida barometr atmosfera bosimini 756 millimetr simob darajasida koʻrsatdi. Dengiz sathidan 2500 metr balandlikda qanday qiymat bo'ladi? Atmosfera bosimini paskallarda qayd etish talab qilinadi.
r1 =756 mm Hg, H=2500 m, r2 - ?
Qaror
H balandlikda barometr ko'rsatkichini aniqlash uchun biz buni hisobga olamizbosim 1 mm Hg ga tushadi. har 12 metrda. Shuning uchun:
(p1 – p2)×12 m=H×1 mmHg, dan:
p2=p1 - H×1 mmHg/12m=756 mmHg - 2500 m×1 mmHg/12 m=546 mmHg
Olingan atmosfera bosimini paskallarda qayd etish uchun quyidagilarni bajaring:
p2=546×133, 3 Pa=72619 Pa
Javob: 72619 Pa.
Atmosfera bosimi va ob-havo
Yer yuzasiga yaqin havo atmosfera qatlamlarining harakati va turli hududlarda havoning bir xilda isishi sayyoramizning barcha qismlarida ob-havo sharoitining oʻzgarishiga olib keladi.
Bosim 20-35 mmHg ga oʻzgarishi mumkin. uzoq muddatda va 2-4 millimetr simob bilan. kun davomida. Sog'lom odam bu ko'rsatkichdagi o'zgarishlarni sezmaydi.
Qiymati me'yordan past bo'lgan va tez-tez o'zgarib turadigan atmosfera bosimi ma'lum bir bosimni qoplagan siklonni ko'rsatadi. Ko'pincha bu hodisa bulutlilik va yog'ingarchilik bilan birga keladi.
Bosimning pastligi har doim ham yomg'irli ob-havo belgisi emas. Yomon ob-havo ko‘proq ko‘rib chiqilayotgan indikatorning asta-sekin pasayishiga bog‘liq.
Bosimning keskin pasayishi Hg 74 santimetrgacha. pastroqda esa bo'ron, yomg'ir yog'ishi mumkin, bu indikator allaqachon ko'tarila boshlaganda ham davom etadi.
Ob-havoning yaxshi tomonga oʻzgarishini quyidagi belgilar bilan aniqlash mumkin:
- uzoq muddatli yomon ob-havodan so'ng atmosfera bosimining asta-sekin va barqaror o'sishi kuzatiladi;
- tumanli shilimshiq havoda bosim ko'tariladi;
- janubiy shamollar davrida bu ko'rsatkich bir necha kun ketma-ket ko'tariladi;
- shamolli havoda atmosfera bosimining oshishi qulay ob-havo belgisidir.
