"Атмосфералык басым" түшүнүгүнөн эле абанын салмагы болушу керек, антпесе эч нерсеге басым жасай албайт деген жыйынтык чыгат. Бирок биз муну байкабайбыз, бизге аба салмаксыздай сезилет. Атмосфералык басым жөнүндө сөз кылуудан мурун абанын салмагы бар экенин далилдеш керек, кандайдыр бир жол менен таразалоо керек. Муну кандай жасаш керек? Биз макалада абанын салмагын жана атмосфералык басымды майда-чүйдөсүнө чейин карап чыгабыз, аларды эксперименттердин жардамы менен изилдейбиз.
Тажрыйба
Абаны айнек идишке салып өлчөйбүз. Мойнундагы резина түтүк аркылуу идиштин ичине кирет. Клапан шлангды жаап, ага аба кирбейт. Вакуумдук насостун жардамы менен идиштеги абаны чыгарабыз. Кызыктуусу, насостун үнү дагы өзгөрөт. Колбада канчалык аз аба калса, насос ошончолук тынч иштейт. Абаны сордурган сайын, идиштеги басым ошончолук төмөндөйт.
Бардык аба чыгарылганда,кранды жабуу, абанын келүүсүн жабуу үчүн шлангды чымчыңыз. Колбаны абасыз өлчөп, андан кийин кранды ачыңыз. Аба мүнөздүү ышкырык менен кирип, анын салмагы колбанын салмагына кошулат.
Адегенде бош идишти баланска жабык кран менен коюңуз. Контейнердин ичинде вакуум бар, таразалап көрөлү. Кранды ачалы, аба ичине кирип, колбанын ичиндегилерди кайра таразалап көрөлү. Толтурулган жана бош колбанын салмагынын ортосундагы айырма абанын массасы болот. Бул жөнөкөй.
Абанын салмагы жана атмосфералык басым
Эми кийинки маселени чечүүгө өтөлү. Абанын тыгыздыгын эсептөө үчүн анын массасын көлөмүнө бөлүү керек. Колбанын көлөмү белгилүү, анткени ал колбанын капталында белгиленген. ρ=mаба /V. Мен жогорку вакуум деп аталган алуу үчүн, башкача айтканда, идиште абанын толук жок болушу үчүн, көп убакыт керек экенин айтышым керек. Колбанын көлөмү 1,2 л болсо, бул жарым саатка жакын.
Аба массасы бар экенин билдик. Жер аны тартат, ошондуктан ага тартылуу күчү таасир этет. Аба абанын салмагына барабар күч менен жерге түртөт. Демек, атмосфералык басым бар. Ал ар кандай эксперименттерде өзүн көрсөтөт. Келгиле, булардын бирин жасайлы.
Шприц боюнча эксперимент
Ийилүүчү түтүк жабдылган бош шприцти алыңыз. Шприцтин поршенин ылдый түшүрүп, шлангды суу куюлган идишке батырыңыз. Поршеньди өйдө тартсаңыз, суу шприцти толтуруп, түтүк аркылуу көтөрүлө баштайт. Тартылуу күчү менен ылдый түшкөн суу эмне үчүн поршендин артына көтөрүлө берет?
Идиштин ичинде жогорудан ылдыйга чейин таасир этетАтмосфералык басым. Аны Patm деп белгилейли. Паскаль мыйзамы боюнча атмосферанын суюктуктун бетине тийгизген басымы өзгөрүүсүз өтөт. Ал бардык чекиттерге тарайт, бул түтүктүн ичинде да атмосфералык басым бар экенин жана шприцте суу катмарынын үстүндө вакуум (абасыз мейкиндик) бар, б.а. P \u003d 0. Демек, атмосфералык басым сууну астынан басат экен, бирок поршеньдин үстүндө эч кандай басым жок, анткени ал жерде боштук бар. Басым айырмасынан улам шприцке суу кирет.
Сымап менен эксперимент
Абанын салмагы жана барометрдик басым - алар канчалык чоң? Балким, көңүл бурбай коюуга мүмкүн болгон нерседир? Анткени, темирдин бир кубунун массасы 7600 кг, ал эми абанын бир кубометринде болгону 1,3 кг болот. Түшүнүү үчүн, биз жаңы эле өткөргөн экспериментти өзгөртөлү. Шприцтин ордуна түтүк менен тыгыны менен жабылган бөтөлкөнү алыңыз. Түтүктү насоско туташтырыңыз жана абаны сордуруңуз.
Мурунку тажрыйбадан айырмаланып, биз вакуумду поршендин астында эмес, бөтөлкөнүн бардык көлөмүндө түзөбүз. Насосту өчүрүп, ошол эле учурда бөтөлкөнүн түтүгүн суу куюлган идишке түшүрүңүз. Бир нече секунданын ичинде түтүк аркылуу бөтөлкөнүн ичине суу кантип толтурулганын өзгөчө үн менен көрөбүз. Анын бөтөлкөгө "жарылып" кирген жогорку ылдамдыгы атмосфералык басымдын өтө чоң мааниге ээ экенин көрсөтүп турат. Муну тажрыйба далилдейт.
Атмосфералык басымды биринчи жолу италиялык окумуштуу Торричелли абанын салмагын өлчөгөн. Анын мындай тажрыйбасы болгон. Узундугу 1 мден бир аз ашкан айнек түтүктү алдым, бир чети мөөр басылган. Этегине чейин сымап менен толтурду. КийинАнан сымап куюлган идишти алып, анын ачык учун манжасы менен чымчып, түтүктү оодарып, идишке салып койду. Эгерде атмосфералык басым жок болсо, анда сымаптын баары төгүлүп кетмек, бирок андай болгон жок. Ал жарым-жартылай төгүлүп, сымаптын деңгээли 760 мм бийиктикте калды.
Атмосфера контейнердеги сымапты басып калгандыктан болду. Дал ушул себептен улам, биздин мурунку эксперименттерибизде түтүккө суу куюлган, ошондуктан шприцтин артынан суу келген. Бирок бул эки экспериментте биз тыгыздыгы аз болгон сууну алдык. Сымап жогорку тыгыздыкка ээ, андыктан атмосфералык басым сымапты көтөрө алды, бирок эң жогору эмес, болгону 760 мм.
Паскаль мыйзамы боюнча сымапка жасалган басым анын бардык чекиттерине өзгөрүүсүз берилет. Бул түтүктүн ичинде атмосфералык басым да бар дегенди билдирет. Бирок, экинчи жагынан, бул басым суюк мамычасынын басымы менен тең салмакталган. Сымап мамычасынын бийиктигин h деп белгилейли. Атмосфералык басым ылдыйдан өйдө карай, ал эми гидростатикалык басым жогорудан ылдыйга аракет кылат деп айта алабыз. Калган 240 мм бош. Айтмакчы, бул вакуум дагы Торричелли боштугу деп аталат.
Формула жана эсептөөлөр
Атмосфералык басым Patm гидростатикалык басымга барабар жана ρptgh формуласы менен эсептелет. ρrt=13600 кг/м3. g=9,8 Н/кг. h=0,76 м. Patm=101,3 кПа. Бул кыйла чоң сумма. Столдун үстүндө жаткан бир барак кагаз 1 Па басымды пайда кылат, ал эми атмосфералык басым 100 000 паскалды түзөт. Коюш керек экенМындай басымды пайда кылуу үчүн 100 000 барак кагазды биринин үстүнө биринин үстүнө коюшат. Кызык, туурабы? Атмосфералык басым жана абанын салмагы өтө жогору, андыктан эксперимент учурунда суу бөтөлкөгө ушундай күч менен түртүлдү.
