Измерение атмосферного давления

Слайд 1. Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли

Как взвесить воздух над нашей головой?

Слайд 2. Океан, в котором мы живем

Мы живем на дне огромного воздушного океана. Воздух, хотя он и кажется невесомым, имеет массу. Под действием силы тяжести верхние слои воздуха давят на нижние, создавая атмосферное давление. Это давление действует на все предметы на Земле и на нас самих.

Слайд 3. Почему мы его не замечаем?

Внутри нашего тела тоже есть давление, которое уравновешивает внешнее.

На каждый квадратный сантиметр поверхности тела давит сила около $10$ Н (это как гиря массой $1$ кг).

Общая сила давления на человека составляет несколько тонн, но мы её не чувствуем из-за внутреннего равновесия.

Слайд 4. Схема установки Торричелли

Слайд 5. Как проходил эксперимент?

В 1643 году итальянский ученый Эванджелиста Торричелли наполнил метровую стеклянную трубку ртутью, закрыл её и перевернул в чашу с ртутью. Часть ртути вылилась, но в трубке остался столбик высотой около $760$ мм. Над ртутью образовалось пустое пространство — «торричеллиева пустота». Это доказало, что воздух действительно давит на поверхность ртути в чаше.

Слайд 6. Секрет равновесия

Давит на поверхность ртути в открытой чаше. Эта сила пытается «затолкнуть» ртуть обратно в трубку.

Обладает весом и создает собственное давление, которое пытается заставить ртуть вылиться вниз в чашу.

Слайд 7. Единицы измерения давления

Давление столба ртути высотой $1$ мм приняли за единицу измерения. При нормальных условиях на уровне моря оно равно $760$ мм рт. ст.

Слайд 8. Где мы видим это в жизни?

Прибор, работающий по принципу Торричелли, для предсказания погоды.

При поднятии поршня давление падает, и атмосфера вталкивает лекарство внутрь.

Мы вытесняем воздух, и внешнее давление крепко прижимает резину к стеклу.

Вода не выливается из перевернутой бутылки, пока её держит давление воздуха.

Слайд 9. Вопросы для обсуждения

Что произойдет с уровнем ртути в трубке, если мы поднимемся на высокую гору?

Почему Торричелли использовал именно ртуть, а не воду (плотность воды в $13,6$ раз меньше)?

Будет ли работать этот опыт на Луне, где нет воздушной оболочки?

Как изменится высота столба, если трубку наклонить?

Слайд 10. Главные выводы

Атмосферное давление создается весом воздуха и действует во всех направлениях.

Опыт Торричелли позволил впервые измерить это давление экспериментально.

Давление атмосферы уравновешивается давлением столба жидкости в трубке.

Нормальное атмосферное давление составляет $760$ мм ртутного столба.