Почему высота столбика ртути в барометре уменьшается при подъеме вверх и увеличивается при спуске
Перейти к содержимому

Почему высота столбика ртути в барометре уменьшается при подъеме вверх и увеличивается при спуске

  • автор:

Объясните, почему высота столбика ртути в барометре уменьшается при подъёме вверх и увеличивается при спуске.

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.

решение вопроса

Связанных вопросов не найдено

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.

  • Все категории
  • экономические 43,679
  • гуманитарные 33,657
  • юридические 17,917
  • школьный раздел 612,713
  • разное 16,911

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

  • Обратная связь
  • Правила сайта

Объясните, почему высота столбика ртути в барометре уменьшается при подъёме вверх и увеличивается при спуске.

Объясните, почему высота столбика ртути в барометре уменьшается при подъёме вверх и увеличивается при спуске.

6 лет назад

Помню в школе на уроке физики мы изучали строение барометра, поэтому ответить на вопрос мне будет несложно. Но я хотел бы немного рассказать о том, что это за прибор, и в чем заключается принцип его работы.

Принцип работы барометра

Прибор позволяет измерить давление атмосферного воздуха, а впервые появился в XVII веке, представляя собой трубочку из стекла, внутрь которой залита ртуть. На трубку были нанесены контрольные насечки, а в момент первого испытания ртуть поднялась до 760 мм, что и было принято за норму. Сегодня появилось несколько разновидностей прибора:

  • жидкостный;
  • электронный;
  • барометр-анероид и классический ртутный.

Однако принцип функционирования остался неизменен — измерение давления атмосферы на активное вещество при помощи взаимодействующих сосудов. Чтобы стало понятно, расскажу о том, как работает ртутный. Итак, это трубка из стекла, длинной почти метр — 900 мм, причем наглухо запаянная с одного края. Другой конец сообщается с сосудом, который содержит ртуть. В зависимости от того, какое давление она испытывает, столбик в трубке занимает соответствующее положение. Как я упоминал, за норму взяты 760 мм, а потому колебания вниз или вверх от этой отметки, будут свидетельствовать об изменении давления.

Как меняются показания барометра при подъеме и спуске

Хоть воздух нельзя потрогать, его можно «взвесить». В среднем, кубический метр весит около 1,3 кг, поэтому, зная высоту воздушного столба, можно рассчитать приблизительный его вес. Учитывая, что площадь головы и плечевого пояса человека составляет примерно 225 см², получается, что оказывается давление не менее 250-300 кг! Но это характерно для пребывания на равнине, а если подняться в горы, можно наблюдать следующее. Воздух будет постепенно разряжаться, то есть будут падать плотность и вес. Кроме того высота столба будет уменьшаться, что тоже отразится на давлении.

Можно констатировать следующую закономерность: при подъеме на каждые 12 м, падение давления составит 1 мм. При спуске будет наблюдаться обратное, то есть давление будет возрастать.

Физика (7 класс)/Давление

По рыхлому снегу человек идёт с большим трудом, глубоко проваливаясь при каждом шаге. Но, надев лыжи, он может идти, почти не проваливаясь в него. Почему? На лыжах или без лыж человек действует на снег с одной и той же силой, равной своему весу. Однако действие этой силы в обоих случаях различно, потому что различна площадь поверхности, на которую давит человек, с лыжами и без лыж. Площадь поверхности лыж почти в 20 раз больше площади подошвы. Поэтому, стоя на лыжах, человек действует на каждый квадратный сантиметр площади поверхности снега с силой, в 20 раз меньшей, чем стоя на снегу без лыж.

С давних времен люди мечтали о возможности летать над облаками, плавать в воздушном океане, как они плавали по морю. Для воздухоплавания

вначале использовали воздушные шары, которые наполняли или нагретым воздухом, или водородом либо гелием.

Для того, чтобы воздушный шар поднялся в воздух, необходимо, чтобы архимедова сила (выталкивающая) FА, действующая на шар, была больше силы тяжести Fтяж, т. е. FА > Fтяж.

По мере поднятия шара вверх архимедова сила, действующая на него, уменьшается (FА = gρV), так как плотность верхних слоев атмосферы меньше, чем у поверхности Земли. Чтобы подняться выше, с шара сбрасывается специальный балласт (груз) и этим облегчает шар. В конце концов шар достигает своей своей предельной высоты подъема. Для спуска шара из его оболочки при помощи специального клапана выпускается часть газа.

В горизонтальном направлении воздушный шар перемещается только под действием ветра, поэтому он называется аэростатом (от греч аэр — воздух, стато — стоящий). Для исследования верхних слоев атмосферы, стратосферы еще не так давно применялись огромные воздушные шары — стратостаты.

До того как научились строить большие самолеты для перевозки по воздуху пассажиров и грузов, применялись управляемые аэростаты — дирижабли. Они имеют удлиненную форму, под корпусом подвешивается гондола с двигателем, который приводит в движение пропеллер.

Воздушный шар не только сам поднимается вверх, но может поднять и некоторый груз: кабину, людей, приборы. Поэтому для того, чтобы узнать, какой груз может поднять воздушный шар, необходимо определить его подъемную силу.

Пусть, например, в воздух запущен шар объемом 40 м 3 , наполненный гелием. Масса гелия, заполняющая оболочку шара, будет равна:
mГе = ρГе·V = 0,1890 кг/м 3 · 40 м 3 = 7,2 кг,
а его вес равен:
PГе = g·mГе ; PГе = 9,8 Н/кг · 7,2 кг = 71 Н.
Выталкивающая же сила (архимедова), действующая на этот шар в воздухе, равна весу воздуха объемом 40 м 3 , т. е.
FА = g·ρвоздV; FА = 9,8 Н/кг · 1,3 кг/м 3 · 40 м 3 = 520 Н.

Значит, этот шар может поднять груз весом 520 Н — 71 Н = 449 Н. Это и есть его подъемная сила.

Шар такого же объема, но наполненный водородом, может поднять груз 479 Н. Значит, подъемная сила его больше, чем шара, наполненного гелием. Но все же чаще используют гелий, так как он не горит и поэтому безопаснее. Водород же горючий газ.

Гораздо проще осуществить подъем и спуск шара, наполненного горячим воздухом. Для этого под отверстием, находящимся в нижней части шара, располагается горелка. При помощи газовой горелки можно регулировать температуру воздуха внутри шара, а значит, его плотность и выталкивающую силу. Чтобы шар поднялся выше, достаточно сильнее нагреть воздух в нем, увеличив пламя горелки. При уменьшении пламени горелки температура воздуха в шаре уменьшается, и шар опускается вниз.

Можно подобрать такую температуру шара, при которой вес шара и кабины будет равен выталкивающей силе. Тогда шар повиснет в воздухе, и с него будет легко проводить наблюдения.

По мере развития науки происходили и существенные изменения в воздухоплавательной технике. Появилась возможность использования новых оболочек для аэростатов, которые стали прочными, морозоустойчивыми и легкими.

Достижения в области радиотехники, электроники, автоматики позволили сконструировать беспилотные аэростаты. Эти аэростаты используются для изучения воздушных течений, для географических и медико-биологических исследований в нижних слоях атмосферы.

Ссылки

объясните, почему высота столбика ртути в барометре уменьшается при подъёме вверх и увеличивается при спуске.

потому что, чем выше поднимаешься, тем меньше атмосферное давление.

Похожие вопросы

Ваш браузер устарел

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *