Главная >> Физика 8 класс. Пурышева

Глава 2. Механические свойства жидкостей, газов и твёрдых тел

§ 12. Атмосферное давление

Что называют атмосферой?

Почему атмосфера оказывает давление на поверхность Земли?

1. Вы хорошо знаете, что Земля окружена воздушной оболочкой, называемой атмосферой. Воздух, как и другие газы, имеет массу. Это можно показать на опыте.

Возьмём стеклянную колбу, плотно закрытую пробкой со вставленной в неё резиновой трубкой с зажимом. Откачаем из колбы воздух, зажмём зажим и уравновесим колбу на весах (рис. 33). Затем откроем зажим на резиновой трубке и увидим, что равновесие весов нарушится, колба перевесит. Это означает, что колба стала тяжелее, когда в неё впустили воздух.

2. Поскольку воздух имеет массу, то на него действует сила тяжести, вследствие чего он оказывает давление на поверхность Земли.

Атмосферным давлением называют давление воздушной оболочки Земли на поверхность и находящиеся на ней тела.

В существовании атмосферного давления легко убедиться на опыте. Опустим в воду конец стеклянной трубки с плотно прилегающим к её стенкам поршнем. Если поднимать поршень, то вода будет подниматься по трубке вслед за ним (рис. 34).

Это происходит потому, что когда мы поднимаем поршень, то между ним и поверхностью воды образуется разреженное пространство. На поверхность воды в сосуде действует атмосферное давление, которое в соответствии с законом Паскаля передаётся по всем направлениям, в том числе и в направлении трубки. Оно и заставляет воду подниматься за поршнем.

3. Возникает вопрос: как рассчитать атмосферное давление? Очевидно, что использовать формулу, по которой мы рассчитываем давление столба жидкости, в данном случае нельзя, так как для этого нужно знать высоту атмосферы и плотность воздуха. Но, как вам известно, определённой границы атмосфера не имеет и плотность воздуха изменяется с высотой. Однако атмосферное давление измерить можно.

4. Опыт по измерению атмосферного давления был предложен итальянским учёным Эванжелиста Торричелли (1608— 1647) в XVII в. Он состоял в следующем. Стеклянную трубку длиной около 1 м, запаянную с одного конца, заполнили ртутью. Закрыв другой конец трубки, её перевернули и опустили в сосуд со ртутью (рис. 35). Затем этот конец трубки открыли, и часть ртути вылилась из неё в сосуд, а часть осталась в трубке. Высота столба ртути, оставшейся в трубке, оказалась равной примерно 760 мм.

Объяснить этот опыт можно следующим образом. Атмосферное давление действует на ртуть в сосуде и передаётся по всем направлениям. На уровне ОО' это давление действует на ртуть в трубке снизу вверх и уравновешивает давление столба ртути в трубке. Таким образом, атмосферное давление равно давлению, которое оказывает на уровне ОО' столб ртути высотой в данном случае 760 мм. Это давление называют нормальным атмосферным давлением.

Если атмосферное давление выше нормального, то высота столба ртути в трубке больше 760 мм, если меньше нормального, то столб ртути опустится ниже.

Продолжение >>>