الغلاف الجوي عبارة عن مجموعة من الغازات التي تحيط بالأرض. إن وزن الهواء الذي يزيد ارتفاعه عن 900 كيلومتر له تأثير هائل على سكان كوكبنا. نحن لا نشعر بهذا، إذ نعتبر الحياة في قاع المحيط الجوي أمرًا مفروغًا منه. يشعر الشخص بعدم الراحة عند تسلق الجبال العالية. نقص الأكسجين يثير التعب السريع. مع كل هذا يتغير بشكل ملحوظ الضغط الجوي.
تدرس الفيزياء الضغط الجوي وتكويناته وتأثيراته على سطح الأرض.
حتى موعد مع الفيزياء المدرسة الثانويةيتم إيلاء اهتمام كبير لدراسة النشاط الجوي. يتم شرح ميزات التعريف والاعتماد على الارتفاع والتأثير على العمليات التي تحدث في الحياة اليومية أو في الطبيعة على أساس المعرفة حول عمل الغلاف الجوي.
متى يبدأون في التعرف على الضغط الجوي؟ الصف السادس هو الوقت المناسب للتعرف على خصوصيات الجو. تستمر هذه العملية في الفصول المتخصصة بالمدرسة الثانوية.
تاريخ الدراسة
جرت المحاولات الأولى لتحديد ضغط الهواء الجوي في عام 1643 بناءً على اقتراح الإيطالي إيفانجليستا توريسيلي. كان الأنبوب الزجاجي مغلقًا من أحد طرفيه مملوءًا بالزئبق. بعد إغلاقه على الجانب الآخر، تم تخفيضه إلى الزئبق. في الجزء العلوي من الأنبوب، بسبب التسرب الجزئي للزئبق، تم تشكيل مساحة فارغة، والتي تلقت الاسم التالي: "Torricelli void".
بحلول هذا الوقت، كانت نظرية أرسطو تهيمن على العلوم الطبيعية، التي اعتقدت أن "الطبيعة تخشى الفراغ". ووفقاً لآرائه، لا يمكن أن تكون هناك مساحة فارغة غير مملوءة بالجوهر. لذلك، حاولوا لفترة طويلة تفسير وجود الفراغ في أنبوب زجاجي بأمور أخرى.
ولا يوجد أي تردد في أن هذه مساحة فارغة، فلا يمكن ملؤها بأي شيء، لأن الزئبق ملأ الاسطوانة بالكامل في بداية التجربة. ولم يسمح للمواد الأخرى، المتدفقة، بملء المساحة الفارغة. ولكن لماذا لم يصب كل الزئبق في السفينة، لأنه لم تكن هناك عقبات أمام ذلك أيضا؟ والاستنتاج واضح بذاته: فالزئبق الموجود في الأنبوب، كما هو الحال في الأوعية الموصلة، يمارس نفس الضغط على الزئبق الموجود في الوعاء مثل أي شيء خارجي. وعلى نفس المستوى، فإن الغلاف الجوي فقط هو الذي يتلامس مع سطح الزئبق. إن ضغطه هو الذي يمنع المادة من التدفق تحت تأثير الجاذبية. والغاز، كما هو واضح، يفعل الشيء نفسه في كل الاتجاهات. يتعرض له سطح الزئبق الموجود في الوعاء.
يبلغ ارتفاع اسطوانة الزئبق حوالي 76 سم، ويلاحظ أن هذا المؤشر يتغير مع مرور الوقت، كما يلي تغير الضغط الجوي. يمكن تحديده بالسم الزئبق(أو بالملليمتر).
ما الوحدات التي يجب أن أستخدمها؟
النظام الدولي للوحدات هو نظام دولي، وبالتالي لا يتضمن استخدام ملم زئبقي. فن. عند تحديد الضغط. يتم ضبط وحدة الضغط الجوي بنفس الطريقة المتبعة في الأجسام الصلبة والسوائل. يتم قياس الضغط بالباسكال في SI.
يعتبر 1 Pa هو الضغط الناتج عن قوة مقدارها 1 نيوتن لكل مساحة قدرها 1 م2.
دعونا نحدد كيفية ارتباط وحدات القياس. يتم ضبط ضغط عمود الماء باستخدام الصيغة التالية: p = ρgh. كثافة الزئبق هي ρ = 13600 كجم/م3. لنأخذ عمودًا من الزئبق طوله 760 مم كنقطة مرجعية. من هنا:
ص = 13600 كجم/م 3 ×9.83 ن/كجم×0.76 م = 101292.8 باسكال
لتسجيل الضغط الجوي بالباسكال، يؤخذ في الاعتبار: 1 ملم زئبق. = 133.3 باسكال.
مثال على حل المشكلات
أوجد القوة التي يؤثر بها الغلاف الجوي على سطح سطح أبعاده 10x20 م، افترض أن الضغط الجوي 740 ملم زئبق.
ع = 740 مم زئبقي، أ = 10 م، ب = 20 م.
تحليل
لتحديد قوة العمل، تحتاج إلى ضبط الضغط الجوي بالباسكال. مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن 1 ملم زئبق. يساوي 133.3 باسكال، لدينا ما يلي: ع = 98642 باسكال.
حل
دعونا نستخدم الصيغة لتحديد الضغط:
وبما أن مساحة السطح غير معطاة، فلنتخيل أنه له شكل مستطيل. يتم تحديد مساحة هذا الشكل بواسطة الصيغة:
دعنا نستبدل قيمة المنطقة في صيغة الحساب:
ع = F/(أب)، من حيث:
دعونا نحسب: F = 98642 باسكال × 10 م × 20 م = 19728400 ن = 1.97 مليون.
الجواب: قوة الضغط الجوي على سطح المنزل 1.97 مليون نيوتن.
طرق القياس
يمكن إجراء التحديد التجريبي للضغط الجوي باستخدام عمود من الزئبق. إذا قمت بإرفاق مقياس بجانبه، يصبح من الممكن تسجيل التكوينات. هذا هو مقياس الزئبق الأكثر شيوعا.
ولاحظ بدهشة التغيرات التي طرأت على عمل الغلاف الجوي على وجه التحديد من قبل إيفانجليستا توريسيلي، وربط هذه العملية بالحرارة والبرودة.
تم وصف الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر عند 0 درجة مئوية بأنه جيد. هذه القيمة هي 760 ملم زئبقي. يعتبر الضغط الجوي الطبيعي بالباسكال 105 باسكال.
من الواضح أن الزئبق ضار جدًا بصحة الإنسان. ونتيجة لذلك، لا يمكن استخدام مقاييس الزئبق المفتوحة. تتميز المياه الأخرى بكثافة أقل بكثير، لذلك يجب أن يكون الأنبوب المملوء بالسائل طويلًا جدًا.
على سبيل المثال، يجب أن يبلغ ارتفاع العمود المائي الذي صنعه بليز باسكال حوالي 10 أمتار. الإزعاج بالطبع.
بارومتر بدون سائل
يمكن وصف فكرة الابتعاد عن الماء عند تطوير البارومترات بأنها خطوة مبهجة إلى الأمام. يتم تحقيق القدرة على صنع جهاز لتحديد الضغط الجوي في البارومترات اللاسائلية.
الجزء الرئيسي من هذا المقياس عبارة عن صندوق مسطح يتم إخلاء الهواء منه. لمنعه من الضغط بواسطة الغلاف الجوي، يتم تصنيع السطح بشكل مموج. يتم توصيل الصندوق بواسطة نظام النوابض بسهم يشير إلى قيمة الضغط على المقياس. يمكن معايرة هذا الأخير في جميع الوحدات. يمكن تحديد الضغط الجوي بالباسكال باستخدام مقياس قياس مناسب.
ارتفاع الرفع والضغط الجوي
يؤدي التغير في كثافة الغلاف الجوي مع ارتفاعك إلى أعلى إلى انخفاض الضغط. لا يسمح عدم تجانس غلاف الغاز بإدخال قانون التكوين الخطي، لأنه مع زيادة الارتفاع تنخفض درجة انخفاض الضغط. على سطح الأرض، كلما ارتفعت، كل 12 مترًا، ينخفض تأثير الغلاف الجوي بمقدار 1 ملم زئبقي. فن. وفي طبقة التروبوسفير، يحدث تغير مماثل كل 10.5 متر.
بالقرب من سطح الأرض، على ارتفاع الطائرة، يمكن للسائل اللاسائلي المجهز بمقياس خاص تحديد الارتفاع باستخدام الضغط الجوي. هذا الجهاز يسمى مقياس الارتفاع.
يتيح لك جهاز خاص على سطح الأرض ضبط قراءات مقياس الارتفاع على الصفر، بحيث يمكن استخدامه في المستقبل لتحديد ارتفاع التسلق.
مثال على حل مشكلة
عند سفح الجبل، أظهر البارومتر ضغطًا جويًا قدره 756 ملم زئبق. ما القيمة التي ستكون عليها على ارتفاع 2500 متر فوق مستوى سطح البحر؟ تحتاج إلى تسجيل الضغط الجوي بالباسكال.
ص 1 = 756 ملم زئبق، H = 2500 م، ص 2 - ؟
حل
للعثور على قراءات البارومتر عند الارتفاع H، ضع في الاعتبار أن الضغط ينخفض بمقدار 1 مم زئبق. كل 12 متر. على وجه صحيح:
(ص 1 – ص 2) × 12 م = ح × 1 مم زئبق، من حيث:
ص 2 = ص 1 - Н×1 مم زئبق/12 م = 756 مم زئبق. - 2500 م×1 مم زئبق/12 م = 546 مم زئبق.
لتسجيل الضغط الجوي المكتسب بالباسكال، قم بالخطوات التالية:
ع 2 = 546 × 133.3 باسكال = 72619 باسكال
الجواب: 72619 باسكال.
الضغط الجوي والطقس
إن حركة طبقات الهواء الجوي القريبة من سطح الأرض والتسخين غير المنتظم للهواء في مناطق مختلفة يؤدي إلى تغيرات في الأحوال الجوية في جميع مناطق الكوكب.
يمكن أن يختلف الضغط بمقدار 20-35 ملم زئبق. على فترة طويلة وبنسبة 2-4 ملم زئبق. خلال اليوم. رجل صحيلا يقبل تكوين هذا المؤشر.
يشير الضغط الجوي، الذي تكون قيمته أقل من المعتاد وغالبًا ما يتغير، إلى وجود إعصار قد غطى إعصارًا معينًا. وغالبا ما تكون هذه الظاهرة مصحوبة بالغيوم وهطول الأمطار.
الضغط المنخفض ليس دائما علامة على الطقس الممطر. يعتمد الطقس السيئ بشكل أكبر على الانخفاض التدريجي في المؤشر المعني.
انخفاض حاد في الضغط إلى 74 سم زئبق. وتحته يهدد بعاصفة وهطول أمطار ستستمر حتى عندما يبدأ المؤشر بالفعل في الارتفاع.
ويمكن ملاحظة تغير الطقس نحو الأفضل من خلال العلامات التالية:
- بعد فترة طويلةسوء الأحوال الجوية هناك زيادة تدريجية ومطردة في الضغط الجوي.
- في الطقس الضبابي الذائب يزداد الضغط.
- خلال فترة الرياح الجنوبية يرتفع المؤشر المعني لعدد معين من الأيام على التوالي؛
- تعد زيادة الضغط الجوي أثناء الطقس العاصف علامة على نشوء طقس مريح.
من أجل معرفة عدد الأجواء الموجودة في ملليمتر من الزئبق، تحتاج إلى استخدام آلة حاسبة بسيطة عبر الإنترنت. أدخل في الحقل الأيسر عدد ملليمترات الزئبق التي تريد تحويلها. في الحقل الموجود على اليمين سترى نتيجة الحساب. إذا كنت بحاجة إلى تحويل الأجواء إلى وحدات قياس أخرى، فما عليك سوى النقر على الرابط المناسب.
ما هو "المليمتر من الزئبق"
وحدة ملليمتر الزئبق خارج النظام (مم زئبق؛ مم زئبق)، تسمى أحيانًا "torr"، تساوي 101325 / 760 ≈ 133.322368 4 Pa. تم قياس الضغط الجوي باستخدام البارومتر الذي يحتوي على عمود من الزئبق، ومن هنا جاء اسم وحدة القياس هذه. عند مستوى سطح البحر يبلغ الضغط الجوي حوالي 760 ملم زئبق. فن. أو 101,325 باسكال، وبالتالي القيمة هي 101,325/760 باسكال. تُستخدم هذه الوحدة تقليديًا في تقنية التفريغ عند القياس ضغط الدموفي تقارير الطقس. في بعض الأجهزة، يتم إجراء القياسات بالملليمتر من عمود الماء (1 مم زئبق = 13.5951 مم عمود ماء)، وفي الولايات المتحدة الأمريكية وكندا يوجد أيضًا "بوصة زئبق" (بوصة زئبقية) = 3.386389 كيلو باسكال عند 0 درجة مئوية.
ما هو "الغلاف الجوي"
وحدة ضغط خارج النظام تقارب الضغط الجوي عند مستوى المحيط. هناك وحدتان متساويتان - الجو الفني (at، at) والجو العادي أو القياسي أو المادي (atm، atm). أحد الأجواء التقنية هو ضغط عمودي منتظم بقوة 1 كجم على سطح مستو بمساحة 1 سم². 1 عند = 98,066.5 باسكال. جو قياسيهو ضغط عمود زئبقي ارتفاعه 760 ملم وكثافة زئبق تبلغ 13595.04 كجم/م3 ودرجة حرارة صفر. 1 أجهزة الصراف الآلي = 101325 باسكال = 1.033233 في. في الاتحاد الروسي، يتم استخدام الجو الفني فقط.
في الماضي، تم استخدام المصطلحين "ata" و"ati" للضغط المطلق وقياس الضغط. الضغط الزائد– الفرق بين الضغط المطلق والضغط الجوي عندما يكون الضغط المطلق أكبر من الضغط الجوي. ويسمى الفرق بين الضغط الجوي والمطلق، عندما يكون الضغط المطلق أقل من الضغط الجوي، بالخلخلة (الفراغ).
أرضنا لديها جو ضغطلكل ما بداخلها.
وفي عام 1634، كان العالم الإيطالي توريتشيلي أول من حدد القيمة التي تساوي الضغط الجوي.
يتم دراسة تأثير التغييرات على الشخص من قبل علماء من مختلف المهن.
كم يسر الضغط الجوييعتمد على درجة الحرارة وكثافة الهواء والارتفاع والجاذبية وخط العرض.
إنه عرضة للتقلبات الأبدية.
P1018000
المعادلة الثابتة تعبر عن قانون التغيير ضغطمع الارتفاع: - p = gz، حيث: p - ضغطز - التسارع السقوط الحر- كثافة الهواء، ض - سمك التكوين.
من المعادلة الرئيسية للإحصائيات يترتب على ذلك أنه مع زيادة الارتفاع (z > 0) يتغير التغيير ضغطسلبي، وهذا هو ضغطيتناقص.
بالمعنى الدقيق للكلمة، المعادلة الأساسية للإحصائيات صالحة فقط لطبقة عالية جدًا (عالية بلا حدود) من الهواء z.
ومع ذلك، يتم استخدامه عمليًا عندما يكون التغير في الارتفاع صغيرًا جدًا بالنسبة للسمك التقريبي للغلاف الجوي.
ماذا يعني الضغط الجوي العاديلارتفاع معين؟
جو عادي ضغط- ضغطعمود الغلاف الجوي بأكمله عند مستوى سطح البحر وخط العرض 45 درجة.
خلف الضغط الطبيعي
خذ 760 ملم زئبقي. العمود (1013 ملي بار، 101.3 كيلو نيوتن/كيلو باسكال).
عند الحساب في الأرصاد الجوية الديناميكية ل الضغط الطبيعيتقليديا يتم قبول 1000 ملي بار ...
وهذا يعني أنه عند مستوى سطح البحر عند خط عرض 45 درجة عند درجة حرارة 0 درجة مئوية الضغط الجوييساوي وزن عمود من الزئبق 760 ملم أو 1013 ملي بار والذي يعتبر الضغط الجوي الطبيعيكرة الارض .
الجميع!
حسنًا ، إذا أردت أن تسأل الشيء الثاني.
الضغط الجوييتناقص مع زيادة الارتفاع، لأنه يتم إنشاؤه فقط من خلال الطبقة التي تغطي الغلاف الجوي.
مدمن ضغطمن الارتفاع موصوف.
أو هنا إشارة...
على سنتيمتر مربعجسم الضغط الطبيعييتصرف وكأنه وزن 1033 كجم، لكننا لا نلاحظ ذلك.
وذلك لأن غازات الهواء تذوب في سوائل الأنسجة.
إنهم يتوازنون تمامًا ضغطأَجواء.
يُنظر إلى عدم التوازن أثناء تغيرات الطقس على أنه تدهور في الرفاهية.
أيّ الغلاف الجوي ضغطتعتبر طبيعية?
ربما هو الذي لا يقدم التأثير السلبيعلى الجسم.
وبحسب الأطباء فهو يساوي 750 ملم.
غ. فن.
لقد تم بالفعل علاج انخفاض ضغط الدم بنجاح باستخدام طريقة فرولوف الجديدة الخاصة الخالية من الأدوية.
طفرة في الطب!
Lotus.infodvd°€‘partner.ru هناك موانع.
استشر طبيبك.
بطانة الرحم.
علاج فعال.
كيف تتخلص بسرعة من المرض دون مغادرة المنزل بقضاء 15 دقيقة.
يوميا mirdravi.ru هناك موانع.
استشر طبيبك.
هل تحتاج إلى استدعاء الحظ السعيد والوفرة؟
مجفف شعر عملي - شوي.
اجعل العصر القادم عصرًا عالميًا في حياتك!
فلاديميرزاخاروف.كوم