Параграф 43. Барометр-анероид. Атмосферное давление на различных высотах
Вопросы после параграфа
1. Каково устройство и принцип действия барометра-анероида?
Вернуть оригиналБарометр-анероид – это прибор для измерения атмосферного давления. Основной деталью барометра-анероида является герметично закрытая коробочка. Воздух из нее откачан. А чтобы коробочку не раздавило атмосферным давлением, плоская пружина оттягивает крышку, силой упругости уравновешивая силу внешнего давления. При увеличении атмосферного давления крышка коробочки прогибается и тянет за собой пружину, при уменьшении давления пружина выпрямляет крышку. Стрелка при этом перемещается по шкале влево вправо. Барометр-анероид градуируется по показаниям ртутного барометра и обычно имеет две шкалы.
Вернуть оригинал2. В каких единицах градуируют шкалы барометра-анероида?
Значения атмосферного давления наносятся на шкалы в миллиметрах ртутного столба и в гектопаскалях.
Вернуть оригинал3. Объясните, почему атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты подъёма над уровнем моря.
Атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты подъема над уровнем моря, потому что при удалении от поверхности Земли уменьшается высота столба воздуха, который оказывает давление. С увеличением высоты убывает плотность воздуха: он становится все более и более разреженным. Поэтому давление с высотой убывает неравномерно.
Вернуть оригинал4. Какое давление называют нормальным атмосферным давлением?
Нормальным атмосферным давлением называют атмосферное давление, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0°С.
Вернуть оригинал5. Что такое высотомер?
Высотометр – это барометр-анероид со специальной шкалой, применяемый, например, в авиации, с помощью которого можно измерять высоту.
Вернуть оригиналОбсуди с товарищем
К динамометру подвешена тонкостенная трубка ртутного барометра. Что показывает динамометр? Будут ли меняться его показания при изменении внешнего давления?
Если подвесить к динамометру тонкостенную трубку ртутного барометра, то он будет показывать вес трубки и вес ртути в трубке, равный силе атмосферного давления.
Вернуть оригиналЕго показания будут меняться при изменении внешнего давлении, потому что, как уже говорилось, вес ртути в трубке равен силе атмосферного давления.
Вернуть оригиналУпражнение 26
1. Запишите показания барометра-анероида (см. рис. 137) по каждой шкале с учётом абсолютной погрешности измерений, равной половине цены деления шкалы прибора.
Вернуть оригиналПо верхней шкале: pатм= 750 ± 0,5 мм рт. ст.
Вернуть оригиналПо нижней шкале: pатм= 1000 ± 0,5 гПа
2. Почему объём воздушного шарика, наполненного гелием, увеличивается при подъёме от поверхности Земли?
Объем воздушного шарика, наполненного гелием, увеличивается при подъеме от поверхности Земли, потому что атмосферное давление падает, вследствие чего растет разница между внутренним давлением шарика и внешним давлением в атмосфере, что и приводит к раздуванию шарика.
Вернуть оригинал3. Рассчитайте высоту столба воды в водяном барометре, созданном Паскалем в 1646 г. (рис. 140). Атмосферное давление считать нормальным.
|
Дано: ρ = 1000 кг/м3 p = 760 мм рт.ст. = =101300 Па g = 9,8 \(\frac{м}{с^{2}}\) |
Решение: p = ρgh ; h = \(\frac{p}{\rho g}\) h = \(\frac{101300}{1000 \times 9,8}\) = 10,3 (м) Вернуть оригиналОтвет: h = 10,3 (м). . |
|---|---|
| h – ? |
4. У подножия горы барометр показывает 1013 гПа, а на вершине — 962 гПа. Какова примерно высота горы?
|
Дано: ρ = 1,3 кг/м3 p1 = 1013 гПа = =101300 Па p2 = 962 гПа = =96200 Па g = 9,8 \(\frac{м}{с^{2}}\) |
Решение: p = ρgh ; h = \(\frac{p}{\rho g}\) h1 = \(\frac{101300}{1,3 \times 9,8}\) = 7951 (м) Вернуть оригиналh2 = \(\frac{96200}{1,3 \times 9,8}\) = 7551 (м) Вернуть оригиналh = h1 - h2 = 7951 – 7551 = 400 м Ответ: h = 400 м. . |
|---|---|
| h – ? |
5. Лётчик поднял самолёт на высоту 2 км. Как изменилось показание барометра?
|
Дано: h = 2 км = 2000 м ρ = 1,3 кг/м3 g = 9,8 \(\frac{м}{с^{2}}\) |
Решение: p = ρgh p = 1,3 × 9,8 × 2000 = 25480 Па = 25,4 кПа Вернуть оригиналОтвет: давление уменьшилось на 25,4 кПа . |
|---|---|
| p – ? |
6. Вычислите, с какой силой давит воздух на крышку стола длиной 1 м и шириной 60 см при нормальном атмосферном давлении.
|
Дано: a = 1 м b = 60 см = 0,6 м pатм = 101300 Па |
Решение: p1 = \(\frac{F}{S}\); F = pS; S = ab F = 101300 × 1 × 0,6 = 60780 Н = 60,8 кН Вернуть оригиналОтвет: F = 60,8 Кн. |
|---|---|
| F – ? |