Atmosfäriskt tryck är den kraft med vilken luft trycker på jorden, människan och allt som omger henne. Artikeln kommer att berätta hur i XVII-talet. med hjälp av experimentet visades lufttryckets kraft för första gången. Det är mycket intressant! Vi kommer att lära oss hur atmosfärstrycket indikeras och hur det mäts.
Upplev Otto von Guericke
Hur stort atmosfärstryck är, fick världen veta 1654. Detta skedde tack vare borgmästaren i staden Magdeburg (Tyskland) Otto von Guericke. Han visade erfarenhet av de så kallade Magdeburgska halvklotet. Då var det inget snack om hur lufttrycket anges, eftersom de fortfarande inte visste hur de skulle mäta det. Hur halvkloten ser ut kan ses på bilden från Magdeburgmuseet.
Detta är två bronshalvklot, en av dem är solid och den andra har ett hål. En oljad läderpackning placerades mellan hemisfärerna för täthet och ansluts. Luft pumpades ut genom hålet från hemisfärerna. Intressant nog, Guericke själv fyra år tidigare, 1650uppfann vakuumpumpen. Han är också avbildad. När luften pumpades ut pressades halvkloten av atmosfärstrycket. För att koppla bort dem från varandra använde de hästarnas dragkraft.
Experimentera med Magdeburgs halvklot
Låt oss göra ett experiment innan vi lär oss hur atmosfärstrycket indikeras. För det kommer vi att använda Magdeburgs hemisfärsmodell. Fäst en vakuumpump i hålet på halvklotet med en gummislang. Slå på den, öppna kranen på en av hemisfärerna. Trycket i utrymmet mellan dem kommer att minska. Följaktligen minskar kraften som verkar på hemisfärerna från insidan, och kraften som verkar utifrån ökar.
Under utpumpningen av luft är det omöjligt att separera hemisfärerna, eftersom de passar tätt ihop. Stäng av pumpen, koppla loss gummislangen. Luft kommer att börja komma in i utrymmet mellan hemisfärerna. Då kommer de lätt att skiljas åt.
Vilken bokstav representerar lufttryck
Låt oss försöka beräkna kraften som klämde hemisfärerna. När vi pumpar ut luft är det bara atmosfärstryckets kraft som verkar på hemisfärerna. Den komprimerar halvkloten och riktas från de ihåliga sfärernas innerväggar till mitten av utrymmet mellan dem. Diametern på hemisfärerna (d) i Guericke var 35,5 cm.
Baserat på att vi inte kunde separera hemisfärerna blir det tydligt att tryckkraften är väldigt stor. Inte ens åtta hästar på varje sida kunde bryta dessa halvklot. Här är en gravyr som illustrerar Otto von Guerickes upplevelse.
Vilken bokstav representerar tryck? Bokstaven P. Norm alt atmosfärstryck (Patm) är 100 kilopascal (kPa). En sådan kraft verkar på varje del av halvklotet. Tryckkraften F är lika med produkten av atmosfärstrycket och arean av halvklotets tvärsnitt S.
S=πd2/4. F=100103 Pa3, 14(0,355 m)2/4≈10 kN (kilonewton). Detta är vikten av en last på ett ton, så hästarna kunde inte bryta dessa halvklot.
Barometer
Hur indikeras atmosfärstrycket, vi vet, men hur mäts det? Barometern, som uppfanns av italienaren Torricelli under första hälften av 1600-talet, hade brister. Den kunde lätt gå sönder, den var fylld med giftigt kvicksilver och man ville verkligen ta den till olika platser för att förutsäga vädret.
Det var nödvändigt att komma med en apparat utan glasrör, det vill säga utan vätska. En sådan barometer uppfanns bara tvåhundra år senare och den kallades aneroiden. Detta ord översatt till ryska betyder vätskefri. Tänk på vad en aneroidbarometer är.
Detta är en liten enhet. Till skillnad från Torricelli kvicksilverröret, som är en meter högt, kan det enkelt bäras med dig vart du än går. Vad finns i den inuti? Låt oss ta en titt på barometern exploderade.
Hur visas trycket i den? Enheten har en skala som liknar en urtavla. Trycket i kilopascal indikeras med en pil. Bakom urtavlan ser vi tre tillplattade lådor. Luft pumpas ut ur dem, och det finns en fjäder inuti. Om det inte var där, skulle atmosfärenkrossade lådor. Längre från fjädern rör sig spaken bort, den överför lådornas rörelser. Varför flyttar de? Lådor kan ändra sin tjocklek. När atmosfärstrycket är större komprimerar luften lådorna, deras tjocklek minskar. När trycket är lägre rätas fjädern ut och lådorna blir tjockare. Genom spakarnas mekanism överförs rörelsen till pilen.
Vätskefri barometerenhet
Vi lärde oss hur trycket indikeras i en vätskefri barometer, och nu ska vi rita dess diagram.
Tre lådor ger enheten mer precision, men i princip räcker det med en. Den är speci altillverkad korrugerad för att kunna ändra dess tjocklek. Kom ihåg korrugerade, och därför flexibla dammsugarslangar. Lådans botten är fäst vid basen. En fjäder är fäst på toppen av den, som försöker räta ut lådan på samma sätt som en aluminiumlinjal, om den är böjd, försöker räta ut. Atmosfärstryck, tvärtom, försöker komprimera lådan.
När trycket ökar minskar lådans tjocklek, vilket innebär att spaken vrider axeln. Om du fäster en pil på axeln kommer den att rotera åt höger när tjockleken minskar och till vänster när tjockleken ökar.
