Возьмите барометр−анероид. Измерьте атмосферное давление на 1−м и на последнем этажах школы. Результаты запишите и составьте задачу.
Условие задачи:
Давление на первом этаже школы 755 мм.рт.ст., на последнем этаже школы − 754 мм.рт.ст. Найди высоту школы при условии, что изменение давления на 1 мм.рт.ст происходит при подъеме на 12 м.
Дано:
$p_{1}$ = 755 мм.рт.ст.;
$p_{2}$ = 754 мм.рт.ст.
Найти:
h − ?
Решение:
Разница давлений Δp = $p_{1} - p_{2}$;
Δp = 755 − 754 = 1 мм.рт.ст.
При небольших подъёмах в среднем на каждые 12 м подъёма давление уменьшается на 1 мм рт. ст.
h = Δp * 12 = 1 * 12 = 12 м.
Ответ: 12 м.
Для того чтобы составить задачу по предложенной теме, необходимо понять основные теоретические основы, которые помогут разобраться в измерении атмосферного давления и его изменении с высотой. Вот подробное объяснение:
1. Понятие атмосферного давления
Атмосферное давление — это сила, с которой воздух давит на поверхность Земли и все объекты на ней, включая нас. Оно вызвано весом столба воздуха, находящегося над данной поверхностью. Давление измеряется в Паскалях (Па), однако барометры часто используют миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.) или гектопаскали (гПа; 1 гПа = 100 Па).
2. Зависимость давления от высоты
Атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты. Это связано с тем, что с ростом высоты над уровнем моря уменьшается высота столба воздуха над точкой измерения, а значит, и сила, с которой воздух давит на поверхность. Примерно каждые 12 метров высоты давление уменьшается на 1 мм рт. ст., или каждые 8 метров — на 100 Па.
3. Устройство барометра−анероида
Барометр−анероид — это прибор для измерения атмосферного давления, который не использует жидкость (в отличие от ртутного барометра). Его основная часть — это герметичная металлическая коробка с разряженным воздухом. Под воздействием изменения давления коробка сжимается или расширяется, что фиксируется стрелкой на шкале прибора.
4. Как произвести измерения
Для измерения атмосферного давления барометром−анероидом необходимо:
− Убедиться, что барометр правильно откалиброван.
− Сделать измерение атмосферного давления на первом этаже здания и записать его значение.
− Переместиться на последний этаж и повторить измерение.
− Обратить внимание на разницу значений давления, она обусловлена изменением высоты.
5. Связь изменения давления и высоты
Если известно изменение атмосферного давления (∆P) между двумя точками (в данном случае между этажами), можно определить разницу в высоте (∆h) с использованием формулы, приближённой для атмосферы:
$$
\Delta h = \frac{\Delta P}{\rho \cdot g},
$$
где:
− $\Delta P$ — разница в атмосферном давлении между этажами (Па);
− $\rho$ — плотность воздуха (приблизительно $1.29 \, \text{кг/м}^3$ при нормальных условиях);
− $g$ — ускорение свободного падения ($9.8 \, \text{м/с}^2$).
6. Примеры применения
Зная давление на двух этажах и разницу между ними, можно составить задачу, в которой спрашивается, например:
− Какова высота школы, если известна разница в давлении?
− Какое атмосферное давление будет на определённой высоте, если задано давление на первом этаже?
Эта теоретическая база позволяет перейти к практическому измерению атмосферного давления и формулировке задачи.
Пожауйста, оцените решение
