Atmosfærisk trykk er kraften som luft presser på jorden, mennesket og alt som omgir ham. Artikkelen vil fortelle deg hvordan i det XVII århundre. ved hjelp av forsøket ble lufttrykkets kraft vist for første gang. Det er veldig interessant! Vi vil lære hvordan atmosfæretrykk angis og hvordan det måles.
Opplev Otto von Guericke
Hvor stort atmosfærisk trykk er, lærte verden i 1654. Dette skjedde takket være borgmesteren i byen Magdeburg (Tyskland) Otto von Guericke. Han demonstrerte erfaring med de såk alte Magdeburg-halvkulene. Da var det ikke snakk om hvordan lufttrykket indikeres, for de visste fortsatt ikke hvordan de skulle måle det. Hvordan halvkulene ser ut kan ses på bildet fra Magdeburg-museet.
Dette er to bronsehalvkuler, en av dem er solid, og den andre har et hull. En oljet skinnpakning ble plassert mellom halvkulene for tetthet og koblet til. Luft ble pumpet ut gjennom hullet fra halvkulene. Interessant nok, Guericke selv fire år tidligere, i 1650oppfant vakuumpumpen. Han er også avbildet. Når luften ble pumpet ut, ble halvkulene klemt av atmosfærisk trykk. For å koble dem fra hverandre brukte de trekkraften til hester.
Eksperimenter med Magdeburg-halvkulene
Før vi lærer hvordan atmosfærisk trykk indikeres, la oss gjennomføre et eksperiment. Til det vil vi bruke Magdeburg-halvkulemodellen. Fest en vakuumpumpe til hullet på halvkulen med en gummislange. Slå den på, åpne kranen på en av halvkulene. Trykket i rommet mellom dem vil avta. Følgelig avtar kraften som virker på halvkulene fra innsiden, og kraften som virker utenfra øker.
Under utpumping av luft er det umulig å skille halvkulene, siden de passer tett sammen. Slå av pumpen, koble fra gummislangen. Luft vil begynne å komme inn i rommet mellom halvkulene. Da skilles de lett.
Hvilken bokstav representerer lufttrykk
La oss prøve å beregne kraften som klemte halvkulene. Når vi pumper ut luft, virker bare kraften av atmosfærisk trykk på halvkulene. Den komprimerer halvkulene og er rettet fra de indre veggene til de hule kulene til midten av rommet mellom dem. Diameteren på halvkulene (d) i Guericke var 35,5 cm.
Basert på at vi ikke klarte å skille halvkulene, blir det klart at trykkkraften er veldig stor. Selv åtte hester på hver side kunne ikke bryte disse halvkulene. Her er en gravering som illustrerer opplevelsen til Otto von Guericke.
Hvilken bokstav representerer press? Bokstaven P. Norm alt atmosfærisk trykk (Patm) er 100 kilopascal (kPa). En slik kraft virker på hver del av halvkulen. Trykkkraften F er lik produktet av atmosfærisk trykk og arealet av tverrsnittet til halvkulene S.
S=πd2/4. F=100103 Pa3, 14(0,355 m)2/4≈10 kN (kilonewton). Dette er vekten av en last på ett tonn, så hestene klarte ikke å bryte disse halvkulene.
Barometer
Hvordan indikeres atmosfærisk trykk, vi vet, men hvordan måles det? Barometeret, som ble oppfunnet av italieneren Torricelli i første halvdel av 1600-tallet, hadde mangler. Den kunne lett bli ødelagt, den var fylt med giftig kvikksølv, og du ville virkelig ta den med til forskjellige steder for å forutsi været.
Det var nødvendig å komme med et apparat uten glassrør, altså uten væske. Et slikt barometer ble oppfunnet bare to hundre år senere, og det ble k alt aneroidet. Dette ordet oversatt til russisk betyr væskefri. Tenk på hva et aneroidbarometer er.
Dette er en liten enhet. I motsetning til Torricelli kvikksølvrøret, som er én meter høyt, kan det enkelt bæres med deg uansett hvor du går. Hva er det inni? La oss ta en titt på barometeret som eksploderte.
Hvordan vises trykket i den? Enheten har en skala som ligner på en urskive. Trykk i kilopascal er angitt med en pil. Bak urskiven ser vi tre flate bokser. Luft pumpes ut av dem, og det er en fjær inni. Hvis det ikke var der, ville stemningen gjort detknuste bokser. Lenger fra fjæren beveger spaken seg bort, den overfører bevegelsene til boksene. Hvorfor flytter de? Bokser kan endre tykkelsen. Når det atmosfæriske trykket er større, komprimerer luften boksene, tykkelsen reduseres. Når trykket er mindre retter fjæren seg ut og boksene blir tykkere. Gjennom mekanismen til spakene overføres bevegelsen til pilen.
Væskefri barometerenhet
Vi lærte hvordan trykket indikeres i et væskefritt barometer, og nå skal vi tegne diagrammet.
Tre bokser gir enheten mer nøyaktighet, men i prinsippet er det nok. Den er spesiallaget korrugert for å ha muligheten til å endre tykkelsen. Husk korrugerte, og derfor fleksible støvsugerslanger. Bunnen av boksen er festet til basen. En fjær er festet på toppen av den, som prøver å rette opp boksen på samme måte som en aluminiumslinjal, hvis den er bøyd, prøver å rette seg ut. Atmosfærisk trykk, tvert imot, prøver å komprimere boksen.
Når trykket øker, reduseres tykkelsen på kassen, noe som betyr at spaken dreier akselen. Hvis du fester en pil til aksen, vil den rotere til høyre når tykkelsen avtar, og til venstre når tykkelsen øker.
