Что такое атмосферное давление. Как его измеряют. Какие приборы используются для измерения атмосферного давления. Почему важно измерять атмосферное давление. Как менялись методы измерения атмосферного давления с течением времени. Какие единицы используются для измерения атмосферного давления.
История изобретения приборов для измерения атмосферного давления
Измерение атмосферного давления имеет богатую историю научных открытий. Первые попытки измерить давление воздуха были предприняты в XVII веке:
- В 1643 году итальянский физик Евангелиста Торричелли создал первый ртутный барометр, известный как «трубка Торричелли». Это стало прорывом в понимании природы атмосферного давления.
- В 1648 году французский ученый Блез Паскаль провел эксперимент, измеряя давление воздуха на разных высотах с помощью барометра Торричелли. Это доказало, что атмосферное давление уменьшается с высотой.
- В 1843 году французский изобретатель Люсьен Види создал анероидный барометр, не использующий жидкость. Это сделало измерение давления более удобным.
Эти открытия заложили основу для современных методов измерения атмосферного давления и понимания его роли в метеорологии.
Основные типы приборов для измерения атмосферного давления
Сегодня для измерения атмосферного давления используются различные типы приборов:
Ртутный барометр
Ртутный барометр — классический прибор для измерения давления:
- Состоит из стеклянной трубки, заполненной ртутью и погруженной в чашу с ртутью.
- Атмосферное давление уравновешивает столб ртути в трубке.
- Высота столба ртути показывает величину давления.
- Очень точен, но неудобен для транспортировки из-за использования ртути.
Анероидный барометр
Анероидный барометр — более компактная альтернатива ртутному:
- Использует металлическую камеру (анероидную коробку), частично вакуумированную.
- Изменение атмосферного давления вызывает деформацию камеры.
- Деформация передается на стрелку прибора.
- Портативен и удобен в использовании, но менее точен, чем ртутный.
Барограф
Барограф позволяет непрерывно регистрировать изменения давления:
- Представляет собой анероидный барометр с устройством записи.
- Записывает изменения давления на бумажной ленте.
- Позволяет отслеживать тенденции изменения давления во времени.
Электронные барометры
Современные электронные барометры обеспечивают высокую точность:
- Используют полупроводниковые датчики давления.
- Могут автоматически записывать и передавать данные.
- Широко применяются в метеостанциях и научных исследованиях.
Принципы измерения атмосферного давления
Измерение атмосферного давления основано на нескольких физических принципах:
- Гидростатическое равновесие — в ртутных барометрах давление воздуха уравновешивается весом столба жидкости.
- Упругая деформация — в анероидных барометрах используется деформация вакуумированной камеры под действием давления.
- Пьезоэлектрический эффект — в некоторых электронных датчиках давление преобразуется в электрический сигнал.
Точность измерения зависит от многих факторов, включая калибровку приборов, влияние температуры и высоту над уровнем моря.
Единицы измерения атмосферного давления
Атмосферное давление может выражаться в различных единицах:
- Паскаль (Па) — основная единица давления в СИ. 1 Па = 1 Н/м².
- Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.) — традиционная единица. 760 мм рт. ст. = 101325 Па.
- Бар и миллибар — часто используются в метеорологии. 1 бар = 100000 Па.
- Атмосфера (атм) — 1 атм = 101325 Па.
Выбор единиц зависит от области применения и исторических традиций.
Значение измерения атмосферного давления
Измерение атмосферного давления имеет огромное значение в различных областях:
- Метеорология — изменения давления позволяют прогнозировать погоду.
- Авиация — точное знание давления критично для определения высоты полета.
- Научные исследования — изучение атмосферы и климата Земли.
- Медицина — влияние изменений давления на здоровье человека.
- Инженерные расчеты — проектирование зданий, мостов и других сооружений.
Точное измерение атмосферного давления остается важной задачей современной науки и техники.
Как изменения атмосферного давления влияют на погоду?
Атмосферное давление играет ключевую роль в формировании погодных условий:
- Области низкого давления (циклоны) обычно связаны с облачностью и осадками.
- Области высокого давления (антициклоны) часто приносят ясную и сухую погоду.
- Резкое падение давления может указывать на приближение штормовой погоды.
- Постепенное повышение давления часто свидетельствует об улучшении погоды.
Метеорологи анализируют карты давления для составления прогнозов погоды. Понимание связи между атмосферным давлением и погодными явлениями позволяет предсказывать погоду с большей точностью.
Современные методы измерения атмосферного давления
В настоящее время для измерения атмосферного давления используются передовые технологии:
- Спутниковые измерения — позволяют получать данные о давлении в глобальном масштабе.
- Автоматические метеостанции — обеспечивают непрерывный мониторинг давления.
- Радиозонды — измеряют давление на различных высотах в атмосфере.
- Лазерные измерения — используются для высокоточных измерений в научных исследованиях.
Эти методы в сочетании с классическими приборами обеспечивают всестороннее понимание атмосферного давления и его изменений.
Как измерить атмосферное давление в домашних условиях?
Измерить атмосферное давление дома можно несколькими способами:
- Бытовой барометр-анероид — доступный и простой в использовании прибор.
- Электронная метеостанция — обеспечивает точные измерения и дополнительные данные.
- Смартфон — многие современные модели оснащены встроенными барометрами.
- Самодельный водяной барометр — простой эксперимент для понимания принципов измерения давления.
Регулярные измерения помогут вам лучше понять местные погодные условия и их изменения.
Заключение
Измерение атмосферного давления — важная область метеорологии и физики атмосферы. От первых экспериментов Торричелли до современных спутниковых систем, методы измерения постоянно совершенствовались. Точное знание атмосферного давления и его изменений критически важно для прогнозирования погоды, авиации и многих других областей. Продолжающиеся исследования и разработки в этой области обещают еще более глубокое понимание атмосферных процессов в будущем.
1.3. Приборы и методы измерения атмосферного давления
Сила веса воздушного столба высотой 10 км, действующая на единицу земной поверхности, называется атмосферным давлением. В системе СИ за единицу давления принят Паскаль (Па)
, (1.4)
Однако, 1 Па – очень малая величина давления, поэтому при измерении атмосферного давления пользуются кратными единицами: кПа = 1000 Па и МПа = 106 Па = 1000 кПа.
Кроме Паскаля для измерения атмосферного давления также используются внесистемные единицы – миллиметры ртутного (водяного) столба и бары, причем
1 бар = 101,3 кПа = 760 мм. рт. ст.,
именно такое значение имеет атмосферное давление на уровне моря.
Прибор для измерения атмосферного давления называется барометром. Наиболее распространенным типом является металлический барометр-анероид, конструкция которого показана на рис. 1. 2. Основу анероида составляет
цилиндрическая камера К,
из которой откачан воздух. Камера
герметично закрыта тонкой гофрированной
(волнистой) мембраной М.
Чтобы атмосферное давление не сплющило
мембрану, она с помощью тяги Т соединена с пружиной П,
закрепленной на корпусе прибора. К
пружине шарнирно прикреплен
нижний конец стрелкиС,
которая может вращаться вокруг оси О.
Для измерения показаний прибора служит
шкала Ш.
При изменении атмосферного давления
мембрана прогибается внутрь или наружу
и перемещает стрелку по шкале, показывая
значение давления (шкалу барометра-анероида
градуируют и поверяют по показаниям
ртутного барометра).Рис. 1.2 – Принципиальная схема барометра-анероида
Анероиды очень удобны в работе, прочны, малогабаритны, но менее точные, чем ртутные барометры. Внешний вид барометра-анероида показан на рис. 1.3.
Рис. 1.3 – Барометр-анероид
Согласно барометрической формуле
(1.
5)
то есть значение атмосферного давления зависит от высоты над поверхностью Земли, потому шкалу барометра-анероида можно проградуировать в метрах согласно распределения давления по высоте. Анероид, имеющий шкалу, по которой можно определить высоту подъёма над Землей, называют альтиметром (высотомером). Их широко используют в авиации, парашютном спорте, альпинизме.
Атмосферный воздух всегда содержит определенное количество водяного пара, поэтому по сути является механической смесью сухого воздуха и водяного пара, соответствующей законам идеальных газов. Для характеристики степени влажности воздуха используют абсолютную и относительную влажность.
Абсолютная влажность – количество водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха, измеряется в кг/м3 (г/см3).
Относительная влажность– отношение действительной плотности (давления) воздуха, к максимально возможной при данной температуре:
(1.
6)
Относительная влажность воздуха выражается в процентах и является одной из главных метеорологических величин. Для определения влажности воздуха используют психрометрические и волосяные гигрометры.
Психрометр бытовой служит для измерения температуры и влажности воздуха. Он состоит из двух термометров (рис. 1.4, а
Клочок ткани, окутывающей шарик термометра, должен быть чистым, в случае загрязнения его необходимо заменить новым. При постоянной эксплуатации заменять ткань следует раз в две недели.
Вблизи
прибора не должно быть никаких предметов,
имеющих температуру, отличную от
температуры воздуха, которые могут
повлиять на показания прибора.
Влажность определяют с помощью психрометричних таблиц и графиков (Приложения А и В), методика определения приведена в лабораторной работе 1.
Рис. 1.4 – Приборы измерения влажности: а — психрометр бытовой; б – волосяной гигрометр
Волосяной гигрометр (рис. 1.4, б)
также предназначен для измерения
относительной влажности воздуха.
Действие прибора основано на свойстве
обезжиренного человеческого волоса
изменять свою длину при изменении
относительной влажности окружающего
воздуха. Основное назначение волосяного
гигрометра – измерять влажность в
морозное время, когда по психрометру
влажность не определяется. Но поскольку
отсчеты по гигрометру требуют поправок,
получаемых через сравнение с психрометром,
то наблюдения по гигрометру ведут на
протяжении всего года. Если при отсчете
окажется, что конец стрелки вышел за
сотое деление, то надо примерно оценить,
на каком делении оказалась бы стрелка,
если бы шкала была продлена на 110 и
записать «экстраполированный» отсчет.
Температура воздуха отсчитывается по
сухому термометру психрометра.
какие бывают способы измерения давления атмосферы
Кто первым изобрел способ измерения атмосферного давления
Несмотря на то, что мы не можем видеть воздух, он реален и имеет давление. Давление атмосферы меняется. Оно выше на уровне моря и уменьшается по мере того, как мы поднимаемся выше в атмосферу. Некоторые погодные системы имеют несколько более высокое давление, чем другие, например, существуют погодные системы высокого давления и низкого давления.
Определение 1Барометр — это прибор для измерения атмосферного давления. Двумя распространенными типами являются анероидный барометр и ртутный барометр (изобретенный первым). Евангелиста Торричелли изобрел первый барометр, известный как «трубка Торричелли».
Фактически, 21% атмосферы Земли состоит из живительного кислорода (78% состоит из азота, а оставшийся 1% — из ряда других газов). И доля этого 21% практически одинакова как на уровне моря, так и на высокогорных высотах.
Большая разница заключается не в количестве присутствующего кислорода, а скорее в плотности и давлении.
Как измерялось атмосферное давление
Полная теория того, как работает барометр, была разработана французским ученым Блезом Паскалем. Он понял, что если бы воздух имел вертикальный вес, то на больших высотах давление было бы ниже.
В 1646 году он попросил родственника отнести барометр на гору и по пути записать высоту ртутного столба. И действительно, уровень ртути упал по мере того, как его родственник поднимался все выше. Это доказало, что давление воздуха вызвано вертикальным весом воздуха.
Барометр Евангелиста Торричелли
В 1648 году французский физик Блез Паскаль измеряет давление воздуха во время восхождения на вулканическую гору Пюи-де-Дом во Франции с помощью раннего барометра, изобретенного итальянским физиком Евангелистой Торричелли в 1643 году.
Блез Паскаль и Флорин Перьеподнялись на Пюи-де-Купол — небольшой, покрытый травой потухший вулкан в центральной Франции с высотой вершины 1464 метра.
Они несли с собой стеклянную колонну высотой в метр, наполненную ртутью. Высокий столбик ртути стоял в луже ртути у основания. Прибором для измерения атмосферного давления был стеклянный столбик ртути — первый барометр. Он был огромным и тяжелым. Ртуть более чем в десять раз тяжелее воды. Ношение этого инструмента, должно быть, сделало поход непростым испытанием.
Источник: история-вещей.рф
Когда давление воздуха было выше, ртуть в бассейне заполняла пространство в колонке, повышая уровень внутри стакана. Когда давление воздуха было ниже, ртуть в бассейне распространялась, извлекая часть ртути из колонки и понижая уровень в стакане. Паскаль и Перье измерили высоту ртутного столба в стеклянном столбе на трех высотах горы.
Они обнаружили, что на более высоких высотах со стороны Пюи-де-Купол уровень ртути в стеклянной колонне был ниже, чем на более низких высотах. Они пришли к выводу, что различия в высоте ртути были вызваны различиями в весе воздуха над ними. Когда они поднимались в гору, над ними было меньше атмосферы, и, следовательно, меньше веса воздуха для сжатия ртути.
Основываясь на этом открытии, Паскаль пришел к выводу, что над атмосферой существует вакуум.
Именно Галилей предложил Евангелисту Торричелли использовать ртуть в своих вакуумных экспериментах. Торричелли наполнил ртутью стеклянную пробирку длиной 1,2 метра и перевернул пробирку в тарелку. Часть ртути не вытекла из трубки, и Торричелли наблюдал за создавшимся вакуумом.
Он стал первым ученым, создавшим устойчивый вакуум и открывшим принцип барометра. Торричелли понял, что изменение высоты ртутного столба изо дня в день было вызвано изменениями атмосферного давления. Торричелли построил первый ртутный барометр около 1644 года.
Люсьен Види — Анероидный барометр
Источник: questions-physics.ru
В 1843 году французский ученый Люсьен Види изобрел анероидный барометр. Барометр-анероид регистрирует изменение формы вакуумированной металлической ячейки для измерения изменений атмосферного давления.
Примечание 2Анероид означает отсутствие жидкости, жидкости не используются, металлическая ячейка обычно изготавливается из люминофорной бронзы или бериллиевой меди.
В 1787 году Гораций Бенедикт де Соссюр поднялся на вершину Монблана, чтобы исследовать атмосферу. Всего за год до этого впервые было успешно совершено восхождение на эту скалистую вершину в Альпах. Это самая высокая точка в Европе с высотой вершины 4810 метров над уровнем моря. Соссюр добрался до вершины, неся с собой барометр и термометр и делая измерения по пути. К этому времени были доступны меньшие и более портативные приборы, чем громоздкий барометр, который Паскаль и Перье носили с собой в 1648 году.
Даже несмотря на то, что ему пришлось немного сократить время, проведенное на горе, из-за того, что он был ослаблен горной болезнью, измерения, сделанные Соссюром, были очень ценными. Они продемонстрировали, что температура воздуха снижается с высотой в атмосфере примерно на 0,7°C на 100 метров. Обладая этой информацией, Герман фон Гельмгольц и другие пришли к выводу, что на высоте около 30 км в атмосфере температура будет составлять -273°C. При такой температуре тепла не остается.
Он известен как абсолютный ноль.
Абсолютный ноль считается самой низкой возможной температурой. Его никогда не находили даже с помощью современных технологий, хотя ученые XXI века подошли очень близко. В XVIII веке, когда Гельмгольц проводил свои расчеты, температура такого холода была зашкаливающей. Прошло бы около 60 лет, прежде чем лорд Кельвин изобрел температурную шкалу, в которой в качестве нулевого значения использовался абсолютный ноль.
Таким образом, когда Гельмгольц объявил, что абсолютный ноль может быть где-то там, ученые проявили большой интерес к исследованию этой высоты в атмосфере, чтобы найти абсолютный ноль.
Французские братья Жозеф-Мишель и Жак-Этьен Монгольфье изобрели воздушный шар с горячим воздухом в 1783 году. Он был сделан из мешковины с тонкими слоями бумаги внутри, скрепленными 1800 пуговицами. 3 июня 1783 года они летели 10 минут и поднялись, возможно, на высоту 2000 метров.
С помощью воздушных шаров ученые смогли начать исследования выше, чем когда-либо прежде.
Через год после исторического полета братьев Монгольфье Гайтон де Моро и преподобный Бертран отправились в атмосферу над Дижоном, Франция, на воздушном шаре с приборами для измерения температуры и давления. Они поднялись в атмосфере на высоту более 3000 метров, делая по пути измерения.
Какие приборы служат для измерения атмосферного давления
Барометры бывают двух основных форм:
- анероидный барометр;
- ртутный барометр.
В анероидных барометрах используются ячейки, которые расширяются и сжимаются при изменении давления воздуха. Давление воздуха измеряется путем введения иглы в эти ячейки. Ртутный барометр, с другой стороны, использует ртуть, которая поднимается и опускается в ответ на изменения давления воздуха.
В течение долгого времени атмосферное давление измерялось ртутным барометром. Он имеет участок ртути, подверженный воздействию атмосферы. Атмосфера давит вниз на ртуть. Если происходит повышение давления, это заставляет ртуть подниматься внутри стеклянной трубки, и отображается более высокое значение измерения.
Если атмосферное давление уменьшается, сила, направленная вниз на ртуть, уменьшается, и высота ртути внутри трубки уменьшается. Будет показано более низкое измерение. Этот тип прибора можно использовать в лаборатории или на метеостанции, но его нелегко перемещать. Измерения с помощью ртутного барометра обычно производятся в метрах ртутного столба.
Для постоянного измерения атмосферного давления можно настроить либо ртутный барометр, либо барометр-анероид. Тогда это называется барографом.
Определение 2Барограф — это барометр, который регистрирует атмосферное давление с течением времени в графической форме. Этот прибор также используется для непрерывной регистрации атмосферного давления.
Чувствительный к давлению элемент, частично вакуумированный металлический цилиндр, соединен с рукояткой пера таким образом, что вертикальное смещение пера пропорционально изменениям атмосферного давления.
Источник: wikipedia.org
Барограф может постоянно регистрировать давление на бумаге или фольге, обернутой вокруг барабана, который совершает один оборот в день, в неделю или в месяц.
В настоящее время многие механические метеорологические приборы были заменены электронными приборами, которые записывают атмосферное давление на компьютер.
Устройство барографа
Устройство имеет небольшую гибкую металлическую капсулу, известную как анероидная ячейка. Конструкция этого прибора создает вакуум, так что небольшие изменения давления воздуха могут вызвать сжатие или расширение ячейки. Затем выполняется калибровка анероидной ячейки, и изменения объема передаются рычагами и пружинами на рычаг, который перемещается соответствующим образом. Барографы имеют указатель, расположенный на боковой стороне цилиндра, который вращается вместе с графической бумагой. Указатель перемещается по бумаге при вращении цилиндра. Эти следы указывают на увеличение и уменьшение давления.
Примечание 4Простой барометр, похожий на часы, — это еще один тип анероидного барометра. Он функционирует так же, как барограф, за исключением того, что использует указатель, который перемещается слева направо полукруглым движением по циферблату для индикации низкого и высокого давления.
Ртутный барометр имеет длинную стеклянную трубку, наполненную ртутью, перевернутую вверх дном в чаше с ртутью, известной как цистерна. Когда ртуть вытекает из трубки и попадает в резервуар, в верхней части трубки создается вакуум. Естественно, вакуум оказывает очень незначительное или вообще не оказывает давления на окружающую среду. Давление воздуха отвечает за поддержание столбика ртути на высоком уровне. Когда давление воздуха выталкивает ртуть вниз в резервуар, ртуть в свою очередь выталкивается вверх с таким же давлением на ртуть внутри стеклянной трубки. Высота ртутного столба внутри трубки указывает на общее давление, оказываемое окружающей средой.
Принципы измерения атмосферного давления и погрешность измерений
Атмосферное давление измеряется барометром, в котором используется кремниевый емкостный датчик давления, обладающий отличной повторяемостью и характеристиками долговременной стабильности.
Точное измерение атмосферного давления имеет фундаментальное значение в метеорологии и имеет особое значение для безопасности посадки воздушных судов в аэропортах.
Чтобы свести любые ошибки к абсолютному минимуму, прибор содержит три отдельных датчика давления, а внутреннее программное обеспечение прибора проверяет наличие любых различий между тремя независимыми измерениями.
Установка датчика давления в полевых условиях должна осуществляться с большой осторожностью. Любое движение воздуха через вентиляционное отверстие, соединяющее датчик с окружающей средой, вызовет падение давления, вызванное простым динамическим эффектом, описываемым принципом Бернулли. Аналогичным образом, на давление неподвижного воздуха внутри здания будет влиять поток воздуха вокруг здания или даже система кондиционирования воздуха.
Напор статического давления
Чтобы избежать ошибочных измерений, датчик давления подвергается воздействию через напор статического давления, устройство, разработанное таким образом, чтобы динамические эффекты ветра были сведены к минимуму.
Как используются наблюдения за давлением
Атмосферное давление сильно меняется с высотой, снижаясь вблизи поверхности примерно на 1 ГПа (или 1 миллибар) на каждые 10 м по вертикали.
Чтобы понять показания давления сети барометров по всей Великобритании, каждый из которых находится на разной высоте над уровнем моря, все значения давления на уровне станции преобразуются в оценку давления на среднем уровне моря с использованием формулы, учитывающей температуру воздуха. Среднее давление на уровне моря, давление на уровне станции и тенденция давления в течение предыдущих трех часов сообщаются со всех синоптических станций каждый час. Тенденция определяется одной из десяти категорий: устойчивая, растущая, падающая, растущая, затем падающая и т. д.
Статическое давление или гидростатическое давление — это давление, оказываемое жидкостью в состоянии покоя. Жидкость — это любое вещество, которое не соответствует фиксированной форме. Это может быть жидкость или газ. Поскольку жидкость не движется, статическое давление является результатом веса жидкости или силы тяжести, действующей на частицы в жидкости.
Существует два различных способа измерения статического давления.
- Первая (и наиболее распространенная) мера состоит в том, чтобы взять силу, действующую на жидкость, и разделить ее на площадь, на которую она действует.
- Второй распространенный метод вычисления статического давления заключается в вычислении напора давления, который иногда называют напором, и того, что вы можете видеть на изображении.
Напор давления — это то, насколько высоко поднимется жидкость, если убрать силы, сдерживающие жидкость.
В метеорологических целях атмосферное давление обычно измеряется с помощью электронных барометров, ртутных барометров, анероидных барометров или гипсометров.
Последний класс приборов, который зависит от соотношения между температурой кипения жидкости и атмосферным давлением, до сих пор имел лишь ограниченное применение.
Метеорологические приборы для измерения давления (барометры) подходят для использования в качестве рабочих приборов для измерения атмосферного давления, если они отвечают следующим требованиям:
- Приборы должны регулярно калиброваться или контролироваться по (рабочему) стандартному барометру с использованием утвержденных процедур.
Период между двумя калибровками должен быть достаточно коротким, чтобы гарантировать, что общая абсолютная погрешность измерения будет соответствовать требованиям точности. - Любые отклонения в точности (долгосрочные и краткосрочные) должны быть намного меньше, чем допуски. Если у некоторых приборов были отклонения в
калибровке, они будут пригодны для эксплуатации только в том случае, если период между калибровками достаточно короткий, чтобы обеспечить требуемую точность измерений в любое время. - Колебания температуры не должны влиять на показания прибора. Инструменты подходят только в том случае, если: процедуры корректировки показаний с учетом влияния температуры обеспечат требуемую точность; и/или датчик давления помещается в среду, где температура стабилизируется таким образом, чтобы была достигнута требуемая точность.
Период между двумя калибровками должен быть достаточно коротким, чтобы гарантировать, что общая абсолютная погрешность измерения будет соответствовать требованиям точности.Единицы измерения
Атмосферное давление может быть записано и представлено во многих различных единицах измерения. Ртутный барометр производит измерения в метрах ртутного столба.
Фунты на квадратный дюйм (сокращенно p.s.i.) распространены в английской системе единиц, а паскаль (сокращенно Pa) является стандартом в метрической системе (СИ). Поскольку давление, оказываемое атмосферой Земли, имеет большое значение, давление иногда выражается в терминах «атмосфер» (сокращенно атм). В зависимости от погоды бар и миллибар (мб) описывают давление. Миллибар используется метеорологами при описании погодных систем с низким или высоким давлением.
ПримерТаким образом, на уровне моря при температуре 0:
°C 1 атмосфера = 75,9 см ртутного столба = 14,7 фунтов на квадратный дюйм = 101 325 Па = 1013,25 мб = 1,013 бар.
Какой прибор используется для измерения атмосферного давления?A. БарометрБ. КалориметрC. ТермометрD. Спидометр
Ответить
Проверено
263,1 тыс.+ просмотров
Подсказка: Чтобы узнать, какой прибор используется для измерения атмосферного давления, мы должны сначала обсудить атмосферное давление.
Атмосферное давление — это просто сила на единицу площади, действующая на поверхность под действием веса воздуха над этой конкретной поверхностью. Мы знаем, что атмосферное давление постепенно изменяется с расстоянием выше или ниже уровня моря, поэтому нам нужен инструмент для его измерения.
Полное пошаговое решение:
Нам нужен прибор, который позволит узнать, повышается или нет атмосферное давление. В начале 17 века многие итальянские горняки были озадачены тем фактом, что их водяные насосы не поднимали воду после заданной высоты. Итак, Галилей и другие ученые наблюдали и создали теорию о том, что какое-то всасывание подняло воду, но также заявили, что сила может поднять воду только на такую высоту.
Барометр — это устройство, которое может измерять атмосферное давление на основе веса столба воздуха. Его изобрел итальянский ученый Евангелиста Торричелли, изучавший свойства ртути в вакууме и успешно разработавший первый барометр. Барометр работает, уравновешивая вес ртути в стеклянной трубке над весом атмосферного давления.
Барометр также используется для измерения погодных условий.
Следовательно, мы можем сказать, что барометр – это прибор, который используется для измерения атмосферного давления.
$\следовательно $ Вариант А. Правильный ответ — Барометр.
Примечание. В таких вопросах просто имейте в виду, что здесь мы должны сосредоточиться на атмосферном давлении, и, зная это, просто сосредоточьтесь на том факте, какую характеристику мы должны измерить, а затем придите к ответу, что барометр — это устройство. который используется для измерения атмосферного давления. Кроме того, существует два основных типа барометров: ртутный, высотомер и барометр-анероид.
Недавно обновленные страницы
Если расстояние bfs, пройденное частицей за время t, класс 11, физика JEE_Main
Пружина с жесткостью 5rm, умноженная на rm 103 Нм 1is, класс 11, физика JEE_Main
Каковы эффекты движения Земли, класс 11 физика JEE_Main
Одноатомный газ массой 40 мю хранится в изолированном контейнере класса 11 физика JEE_Main
Уменьшение потенциальной энергии шара класса масс 11 физика JEE_Main
Что из следующего верно 1 nleft S cup T right 10 класс математика JEE_Main
Если расстояние bfs, пройденное частицей за время t, класс 11 физики JEE_Main
Пружина с жесткостью пружины 5rm, умноженная на rm 103Nm 1is, класс 11 физики JEE_Main
Каковы эффекты движения Земли, класс 11 физики JEE_Main
Одноатомный газ массой 40мю хранится в изолированном сосуде 11 класс физики JEE_Main
Уменьшение потенциальной энергии шара массы 11 класс физики JEE_Main
Что из следующего верно 1 nleft S cup T right класс 10 математика JEE_Main
Тенденции сомнения
Измерение атмосферного давления — окна во Вселенную
На этом изображении показаны три распространенных способа измерения атмосферного давления — с помощью ртутного барометра, барометра-анероида или барографа.
Нажмите на изображение, чтобы увидеть его в полном размере.
Погода Земли
Что такое давление?
Использование барометра для измерения давления
Несмотря на то, что мы не можем видеть воздух, он реален и имеет давление. Давление атмосферы меняется. Он выше на уровне моря и уменьшается по мере подъема в атмосферу. Некоторые погодные системы имеют немного более высокое давление, чем другие — возможно, вы слышали о погодных системах высокого и низкого давления.
Давайте посмотрим, как измеряется атмосферное давление. Издавна атмосферное давление измеряли ртутным барометром. Первый был изобретен в 1643 году одним из помощников Галилея. Ртутный барометр имеет часть ртути, контактирующую с атмосферой. Атмосфера давит на ртуть вниз (см. изображение). Если есть повышение давления, это заставляет ртуть подниматься внутри стеклянной трубки, и показывается более высокое измерение. Если атмосферное давление уменьшается, сила давления на ртуть уменьшается, и высота ртути внутри трубки уменьшается.
Будет показано более низкое измерение. Этот тип прибора можно использовать в лаборатории или на метеостанции, но его нелегко перемещать! Измерения ртутным барометром обычно производятся в дюймах ртутного столба (в рт. ст.).
Вместо ртутного барометра можно использовать барометр-анероид. Его легче перемещать и часто легче читать. Этот инструмент содержит запечатанные пластины, которые сжимаются или расширяются в зависимости от изменений атмосферного давления. Если атмосферное давление выше, пластины будут сжаты вместе. Если атмосферное давление уменьшается, это позволяет пластинам расти больше. Изменения в пластинах перемещают механический рычаг, который показывает более высокое или более низкое давление воздуха (см. изображение).
Для постоянного измерения атмосферного давления можно настроить ртутный барометр или барометр-анероид. Тогда это называется барографом (см. изображение). Барограф может постоянно регистрировать давление на бумагу или фольгу, обернутую вокруг барабана, который делает один оборот в день, в неделю или в месяц.
В настоящее время многие механические метеорологические приборы были заменены электронными приборами, записывающими атмосферное давление на компьютер.
Атмосферное давление может быть зарегистрировано и сообщено в много разных единиц. Это может немного сбить с толку! Как уже упоминалось, ртутный барометр производит измерения в дюймах ртутного столба (в рт.ст.). Фунты на квадратный дюйм (сокращенно p.s.i.) распространены в английской системе единиц, а паскаль (сокращенно Pa) является стандартом в метрической (SI) системе. Поскольку давление, оказываемое атмосферой Земли, имеет большое значение, давление иногда выражается в терминах «атмосферы» (сокращенно атм). В погоде бар и миллибар (мб) описывают давление. Вы часто будете слышать миллибары, используемые метеорологами при описании погодных систем низкого или высокого давления.
Таким образом, на уровне моря, когда температура составляет 0, o °C,
1 атмосфера = 29,92 дюйма ртутного столба = 14,7 фунтов на квадратный дюйм = 101 325 Па = 1 013,25 мбар = 1,013 бар.
Последнее изменение: 11 июня 2010 г., автор: Becca Hatheway.
Вас также может заинтересовать:
Посетите наш интернет-магазин — минералы, окаменелости, книги, деятельность, ювелирные изделия и предметы домашнего обихода!…подробнее
Барометр — это метеорологический прибор, используемый для измерения атмосферного давления. . Первый барометр изобрел в 1643 году Евангелиста Торричелли, один из помощников Галилея. В этом первом барометре использовалась ртуть…подробнее
У Меркурия почти нет атмосферы. Небольшой размер планеты означает, что ее гравитация слишком слаба, чтобы удерживать нормальную атмосферу. Вокруг планеты очень тонкая атмосфера. Разреженная атмосфера Меркурия…подробнее
Радуга появляется на небе при ярком солнечном свете и дожде. Солнечный свет известен как видимый или белый свет и на самом деле представляет собой смесь цветов.
Радуги возникают в результате преломления и отражения…подробнее
Земля совершает полный оборот вокруг Солнца в год. В течение этого года времена года меняются в зависимости от количества солнечного света, достигающего поверхности, и наклона Земли, когда она вращается вокруг Солнца….подробнее
Ученые иногда путешествуют на специально оборудованных самолетах для сбора данных об атмосферных условиях. Эти исследовательские самолеты имеют специальные впускные отверстия, которые подают воздух извне в…подробнее
Анемометр — это метеорологический прибор, используемый для измерения ветра (его также можно назвать анемометром). Анемометры могут измерять скорость ветра, направление ветра и другую информацию, такую как самый сильный порыв ветра…подробнее
Термометры измеряют температуру. «Термо» означает тепло, а «метр» означает измерение.
