Mérése légköri nyomás, iii
Mérése légköri nyomás
Az egyik a történelmi tapasztalatok, amelyek létét, légköri nyomás volt a tapasztalat a Torricelli és Viviani, amely már említésre került. Ez a tapasztalat volt az a tény, hogy a higany-töltött és lezárt egyik végén egy cső csökkentette az edénybe higannyal. Rész higany öntjük egy edénybe, és csakúgy, mint a vízszivattyú felett higany felszínét void történt.
Ebben a közleményben, hogy a magassága a higanyoszlop nem függ az alakja a cső, és a pórustérfogat fenti a higany felszínét. Az arány a magasság, amely a higany emelkedik a magasság, amelynél a hasonló kísérletet fekvő vizet, egyenlő az arány a víz sűrűsége a higany sűrűsége.
Az E kísérlet eredményei nem minden meggyőződve. De fokozatosan, miután többszöri lejátszás, az ötlet lehetőségét üregek és légnyomás lét általánosan elfogadottá vált.
Ahhoz, hogy az üzleti csatlakozott halad filozófus, matematikus és fizikus Blaise Pascal (1623-1662).
Pascal feltételezte, hogy a magassága a higany az emelő cső Torricelli kell váltani egy magas hegyre, mivel kevesebb, mint a légköri nyomás.
Készülék mérésére légköri nyomáson - aneroid
Pascal majd a továbbiakban egy hasonló kísérletet Párizsban - a híres Notre Dame, majd a torony, a Saint-Jacques. Ezek a kísérletek megerősítették Torricelli ötleteket légköri nyomás és bizonyították, hogy képesek mérni ezt a nyomást.
Így, azt lehet mondani, hogy a kísérletek Torricelli és Pascal „termesztett” mérő szerkezettel légköri nyomáson - a higany barométer. Ott volt, majd egy egységnyi nyomása - higanymilliméter, amelyet használnak most. A Nemzetközi Mértékegységrendszer tiszteletére Pascal egységnyi nyomás róla elnevezett - Pascal (Pa).
Továbbá a folyadék eszközök (higany, víz) a mérésére légköri nyomást alkalmazunk, és a többi - például fémbarométer.
Aneroid, amelynek a skálája, amelyen a emelési magasság lehet meghatározni a Földön, úgynevezett magasságmérő (magasságmérő). Hangsúlyozni kell, hogy a Működési elve ugyanaz, mint a standard barométer - a különbség csak a skála, amely előre kalibrált méterben (km) a föld felszínén. Magasságmérő széles körben használják a légi közlekedés, ejtőernyőzés, hegymászás és hasonlók. D.
Mielőtt eredmény adattábla atmoszferikus nyomáson különböző magasságokban, azt látjuk, hogy ezek az értékek az úgynevezett normál atmoszféra. A troposzféra és a sztratoszféra, Föld légi boríték sűrűség, nyomás és hőmérséklet ingadozik meglehetősen széles körben, attól függően, hogy a földrajzi szélesség, az évszaktól és a napszaktól, az időjárási körülmények. A nagyobb magasságokban fizikai tulajdonságai a levegő erősen függ a naptevékenység. Ezért, egy általános képviseletét a légkör és a gyakorlati számítások elfogadott normál atmoszféra - feltételes sűrűség eloszlása, nyomás és a hőmérséklet a tiszta, száraz levegőt függően magasságban. Műlégkör alapuló éves statisztikai adatok, és tartalmazza az átlagos értékeket fizikai paramétereinek levegőt.
Találmányok ember mozog előre századok. Együttérzés és a harag, mint általában az embernél ugyanaz marad. Blaise Pascal
Műlégkör állítja átlagértékei esetében ezek a paraméterek szélesség 45,4 °, ami megfelel az átlagos szint a naptevékenység. A kezdeti érték tengerszinten levegő: hőmérséklet 15 ° C, nyomás 101 325 Pa (760,0 mm Hg ..), A sűrűség 1,225 kg / m3.
Így a nyomás a légkör különböző magasságokban a Föld felszínén:
Van egy érdekes történelmi anekdota, egy bizonyos módon kapcsolódik a nyomás mérésére különböző magasságban. By the way, a történet azt mondta magának Ernest Rutherford - kiemelkedő fizikus elnöke, a Royal Society of London, a Nobel-díjas.
Egyszer egy kolléga fordult Rutherford segítségért. Azt akarta, hogy a legalacsonyabb minősítés a fizika egyik tanítványa, míg a diák azt állította, hogy megérdemli a legmagasabb pontszámot. Az oktató és a tanuló megállapodott afelől, hogy a vélemény egy harmadik fél, érdek döntőbíró, esett a választás Rutherford.
Vizsgálat kérdés az volt: „Magyarázd el, hogyan kell mérni a magasságát az épület a támogatás egy barométer”.
A diák azt válaszolta: „Vedd a barométert a tető, húzza ki a barométer le egy hosszú kötelet, majd hozza fel, hossza mérésére a kötél, ami megmutatja a pontos magasságot az épület.”
Az eset valóban bonyolult, mert a válasz teljes és pontos volt! Másrészt, a vizsga volt a fizika, és ez a válasz egy kicsit, hogy köze van a tudás alkalmazását ezen a területen.
A diák kínálnak arra, hogy válaszoljak ismét ugyanakkor hangsúlyozta, hogy a válasz kell bizonyos ismeretekkel a fizika.
Öt perccel később, ő nem írt semmit lapot, mondván, hogy ő egy pár megoldás erre a problémára, és ő egyszerűen kiválasztja a legjobb.
Az új válasz a kérdés ez volt. Meg kell a barométert a tető, a ház ... és dobd le, esés mérésével. Ezután a következő képlet segítségével h = (g · t 2) 2, kiszámítja a magasságát az épület. (Ebben a képletben, g = 9,8 m / s 2 - a nehézségi gyorsulás.)
A diák ezután vezetett több módon határozza meg a magasságát az épület. Például, ha a nap süt a nap, akkor szükséges, hogy először mérni a magasságát a barométer, a magassága annak árnyékában, valamint mérni a hosszát az árnyék az épületet. Aztán, miután tett egy meglehetősen egyszerű aránya határozza meg a magasságát az épület.
Egy másik módja eltűnt. Meg kell, hogy a barométer a kezét, és elkezdett mászni a lépcsőn, amivel a barométer a falra, és így ő jelet. Számítva a címkék számát és megszorozzuk a méret a barométer, akkor kap az az épület magasságát.
Ismertetése után több módon egy diák a következőket ajánlotta: szükséges, hogy a barométer, hogy megtalálják a ház vezetője, és mondd meg neki, hogy van egy csodálatos barométer, és bemegy az ő tulajdonát, ha ő hívja ... a magasságát az épület.
Amikor Rutherford kérte a diák -, hogy tényleg nem tudja, hogyan lehet megoldani ezt a problémát, bevallotta, hogy ő tudja, de azt mondta ugyanakkor, hogy ő fáradt, amikor az oktatók próbálják megtanítani neki, hogyan kell gondolkodni.
Ez a diák volt Niels Bohr (1885-1962), a jövőben jeles dán fizikus és Nobel-díjas 1922
Ez a történet. Úgy tűnik, valóban nem csak egy barométer ...
Jelentős mértékben hozzájárul a fejlesztési hidrosztatikus - ága a fizika, ahol a tulajdonságok álló folyékony feltárt - tette a francia tudós Blaise Pascal, amely a már említett.
Az irányt a Pascal, a tömör tölgyfa hordókban fel a csúcsra töltve vízzel, és légmentesen lezárva a fedelet. A kis lyukat a fedél behelyezett és rögzített végén egy függőleges üvegcső olyan hosszúságú, hogy a felső végén van a második emeleten, a ház.
Ki az erkélyre, Pascal elkezdte betölteni a csövet vízzel. Mielőtt tudta önteni, és egy tucat pohár, amikor egy hordó tört bumm. Az ő megszakította igen jelentős erő. Pascal biztos, hogy a hatalom, hogy megtörjék a hordó nem függ a víz mennyisége a csőben. Minden attól függ, a magasságot, ahol a cső be van töltve.
A találmány tárgya továbbá meglepő tulajdonsága a víz - „transzfer nyomás” keletkezik a víz felszíne alatt a teljes mennyiség belsejében a folyadék.
Tehát Pascal jön a felfedezés a törvény a nyomás eloszlása a folyadék, amelyet később róla nevezték el.
Ezen kívül elég híres kísérletet Pascal és mások. Vett egy hajó lyukat azonos keresztmetszetű a falak és az alsó. A nyílások vannak beillesztve, a dugattyú cső. Amikor a tartály tele van vízzel, a vizet nyomni a dugattyút, amely megtartotta erős szálak.
Tanulás az igazság, akkor lehetséges, hogy egy hármas célja van: hogy felfedezzék az igazságot, amikor keresi; bizonyítani, ha megállapítják; Végül különböztetni a hazugság, ha megnézik. Blaise Pascal
Méréséhez a nyomás hatása minden dugattyú, Pascal menet ahhoz csatolt, amelyeket keresztül csatlakoztatott blokkok mérőserpenyőről. Giri az edényt a többi, megtartva a dugattyú egyensúlyt, mutatott ható nyomóerő a dugattyú.
Ezek a kísérletek megerősítették, hogy a nyomás az alján az edény arányos a folyadék sűrűsége és a magassága annak szintjét alulról. A képlet a hidrosztatikus nyomás, amit használni a különböző érdekes feladatokat ezekből kísérletek: p = ρ · g · h.
Pascal is bebizonyították, hogy a nyomás a folyékony át minden irányban, nem kizárva függőlegesen felfelé. Erre a hajó vízzáró fedéllel, amely két lyukat.
A nyílások azonos behelyezve (a keresztmetszeti területe) a cső zárt ugyanazok a dugattyúk. Amikor az egyik dugattyú van elhelyezve egy súlyt, majd azt figyeltük meg, hogy a dugattyú a másik csőben emelték. Annak érdekében, hogy a dugattyú a másik cső egyensúly, szükséges volt, hogy rajta ugyanaz a súlyzó.
Ha az átmérője az egyik dugattyún átmérőjéhez képest a másik dugattyú hosszabb volt, például megduplázódott, majd megtartására az első dugattyú egyensúlyi volt szükség, hogy egy tömeg négyszer nehezebb, mint egy dugattyút tartalmaz egy keskeny csövön.
Leírásakor Ezekben a kísérletekben az ő „Értekezés az egyensúlyi folyadék” (1654), Pascal írta:
„A hajó tele van vízzel, ez egy új elv a mechanika és az új gép, hogy növelje erő szükség, mert így egy személy is emelje a latban felajánlott neki.”
Valószínűleg már sejtette, hogy ez egy hidraulikus gép, ami széles körben használják a tudományos kutatás és a technológia.