주변의 분위기 지구, 지구 표면과 지상의 모든 물체에 압력을 가합니다. 정지된 대기에서 어떤 지점의 압력은 대기의 외주로 확장되고 단면적이 1cm2인 공기 기둥의 무게와 같습니다.
대기압이탈리아 과학자에 의해 처음 측정 에반젤리스타 토리첼리 1644년. 이 장치는 길이가 약 1m이고 한쪽 끝이 밀봉되어 있고 수은으로 채워진 U자형 튜브입니다. 관의 상부에는 공기가 없기 때문에 관 안의 수은 압력은 관 안의 수은 기둥의 무게에 의해서만 생성됩니다. 따라서 대기압은 튜브에 있는 수은 기둥의 압력과 같으며 이 기둥의 높이는 주변 공기의 대기압에 따라 달라집니다. 대기압이 높을수록 튜브의 수은 기둥이 높아지므로, 이 기둥의 높이는 대기압을 측정하는 데 사용할 수 있습니다.
정상 대기압(해수면)은 760mm입니다. 수은 기둥(mm Hg) 0°C. 예를 들어 대기압이 780mmHg인 경우. Art., 이것은 공기가 높이 780mm의 수직 수은 기둥과 동일한 압력을 생성한다는 것을 의미합니다.
튜브에 있는 수은 기둥의 높이를 매일 관찰하면서 Torricelli는 이 높이가 변하고 대기압의 변화가 어떻게든 날씨의 변화와 관련이 있음을 발견했습니다. 튜브 옆에 수직 눈금을 부착하여 Torricelli는 대기압을 측정하는 간단한 장치인 기압계를 받았습니다. 나중에 그들은 수은을 사용하지 않는 아네로이드 기압계("액체 없는")를 사용하여 압력을 측정하기 시작했으며 압력은 금속 스프링을 사용하여 측정됩니다. 실제로 측정하기 전에 지렛대의 마찰을 극복하기 위해 손가락으로 기기의 유리를 가볍게 두드리는 것이 필요합니다.
토리첼리 튜브를 베이스로 제작 스테이션 컵 기압계, 대기압을 측정하는 주요 장비인 기상 관측소현재. 직경 약 8mm, 길이 약 80cm의 기압 튜브로 구성되어 있으며 자유 끝이 기압 컵으로 내려갑니다. 전체 기압관은 황동 프레임으로 둘러싸여 있으며 상부에는 수은 기둥의 메니스커스를 관찰하기 위한 수직 절단부가 있습니다.
동일한 대기압에서 수은 기둥의 높이는 온도와 자유 낙하 가속도에 따라 달라지며 위도와 해발 고도에 따라 다소 다릅니다. 이러한 매개변수에 대한 기압계의 수은 기둥 높이 의존성을 제거하기 위해 측정된 높이는 0°C의 온도와 45°의 위도에서 해수면에서 자유 낙하 가속도가 되도록 하고, 기기 수정, 스테이션 압력을 얻습니다.
국제 단위계(SI 시스템)에 따라 대기압 측정의 기본 단위는 헥토파스칼(hPa)이지만 여러 조직에서 사용하는 경우 이전 단위인 밀리바(mb)를 사용할 수 있습니다. 및 수은 밀리미터(mm Hg).
1mb = 1hPa; 1mmHg = 1.333224hPa
대기압의 공간적 분포를 Baric Field. 압력이 동일한 모든 지점에서 표면을 사용하여 baric field를 시각화할 수 있습니다. 이러한 표면을 등압이라고 합니다. 지표면의 압력 분포를 시각적으로 나타내기 위해 등압선 지도가 해수면에서 작성됩니다. 이를 위해 지리적 지도대기압이 적용되고 기상 관측소에서 측정되어 해수면으로 낮아집니다. 그런 다음 동일한 압력을 갖는 점을 부드러운 곡선으로 연결합니다. 닫힌 등압선 영역 고혈압중심에는 baric maxima 또는 anticyclone이라고 하며 닫힌 등압선 영역은 감압중심에서 baric lows 또는 Cyclones라고합니다.
지구 표면의 모든 지점에서 대기압은 일정하게 유지되지 않습니다. 때로는 압력이 시간에 따라 매우 빠르게 변하고 때로는 매우 오랫동안 거의 변하지 않은 상태로 유지됩니다. 압력의 일간 과정에서 2개의 최대값과 2개의 최소값이 발견됩니다. 현지 시간으로 약 10:00 및 22:00에 최대값이 관찰되고 약 4:00 및 16:00에 최소값이 관찰됩니다. 연간 과정압력은 물리적 및 지리적 조건에 크게 의존합니다. 대륙에서 이러한 움직임은 바다보다 더 두드러집니다.
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오늘 밖에 비가 내립니다. 비가 온 후 기온은 낮아지고 습도는 높아지며 기압은 낮아집니다. 기압은 날씨와 기후의 상태를 결정하는 주요 요인 중 하나이므로 기상예보에 있어 기압에 대한 지식은 필수적이다. 큰 실용적인 가치대기압을 측정하는 능력이 있습니다. 그리고 그것은 특별한 기압계로 측정할 수 있습니다. 액체 기압계에서 날씨가 변하면 액체 기둥이 오르거나 내립니다.
대기압에 대한 지식은 의학에서 필수적입니다. 기술 프로세스, 인간의 생명과 모든 생명체. 대기압 변화와 날씨 변화 사이에는 직접적인 관계가 있습니다. 기압의 증가 또는 감소는 날씨 변화의 징후가 될 수 있으며 사람의 웰빙에 영향을 미칩니다.
세 가지 상호 관련된 물리적 현상에 대한 설명 일상 생활:
선택한 주제의 관련성은 동물의 행동에 대한 관찰 덕분에 사람들이 항상 날씨 변화를 예측할 수 있다는 사실에 있습니다. 자연 재해, 인명 피해를 피하기 위해.
기압이 우리 몸에 미치는 영향은 불가피하며 기압의 급격한 변화는 사람의 복지에 영향을 미치며 특히 날씨에 의존하는 사람들은 고통을 겪습니다. 물론 대기압이 인간의 건강에 미치는 영향을 줄일 수는 없지만 우리 자신의 몸을 도울 수는 있습니다. 하루를 올바르게 구성하고 작업과 휴식 사이에 시간을 분배하면 대기압, 지식을 측정하는 능력에 도움이 될 수 있습니다. 민속 표지판, 수제 가전 제품의 사용.
목적:사람의 일상 생활에서 기압이 어떤 역할을 하는지 알아보세요.
작업:
연구 분야:대기압
가설: 대기압은 중요성사람을 위해 .
일의 중요성: 이 작품의 자료는 교실과 과외 활동, 동급생, 우리 학교 학생, 자연 연구를 사랑하는 모든 사람들의 삶에서 사용할 수 있습니다.
I. 이론적 부분(정보 수집):
Ⅱ. 실용적인 부분:
III. 마지막 부분:
우리는 대기라고 하는 광대한 공기의 바다 밑바닥에 살고 있습니다. 대기에서 발생하는 모든 변화는 확실히 사람, 건강, 생활 방식에 영향을 미칩니다. 인간은 자연의 불가분의 일부입니다. 날씨를 결정하는 각 요소: 기압, 온도, 습도, 공기 중의 오존 및 산소 함량, 방사능, 자기 폭풍등은 사람의 웰빙과 건강에 직간접적인 영향을 미칩니다. 대기압을 살펴보자.
대기압- 이것은 그 안의 모든 물체와 지구 표면에 대한 대기의 압력입니다.
1640년 토스카나 대공은 궁전 테라스에 분수를 만들기로 결정하고 흡입 펌프를 사용하여 인근 호수에서 물을 가져오라고 명령했습니다. 초대된 피렌체 장인들은 물이 10미터 이상을 빨아들여야 하기 때문에 이것이 불가능하다고 말했습니다. 그리고 물이 왜 그렇게 높이 흡수되지 않는지 설명할 수 없었습니다. 공작은 이탈리아의 위대한 과학자에게 갈릴레오 갈릴레이. 과학자는 이미 늙고 병들어 실험을 할 수 없었지만, 그럼에도 불구하고 그는 문제의 해결책이 공기의 무게와 호수 수면에 대한 압력을 결정하는 데 있다고 제안했습니다. Galileo의 학생 Evangelista Torricelli는 이 문제를 해결하는 작업을 맡았습니다. 스승의 가설을 검증하기 위해 그는 유명한 실험을 했습니다. 한쪽 끝이 봉인된 길이 1m의 유리관에 수은을 완전히 채우고 관의 열린 쪽 끝을 단단히 닫고 이 끝을 수은이 든 컵으로 뒤집었다. 일부 수은은 튜브에서 유출되었고 일부는 남아 있었습니다. 수은 위에 형성된 공기 없는 공간. 대기는 컵의 수은에 압력을 가하고, 튜브의 수은도 컵의 수은에 압력을 가합니다. 평형이 설정되었기 때문에 이러한 압력은 동일합니다. 튜브 내 수은의 압력을 계산한다는 것은 대기의 압력을 계산하는 것을 의미합니다. 대기압이 오르거나 내리면 튜브의 수은 기둥이 그에 따라 오르거나 내려갑니다. 이것이 대기압 측정 단위가 나타난 방식입니다 - mm. RT 미술. - 수은 밀리미터. 튜브의 수은 수준을 관찰하면서 Torricelli는 수은이 일정하지 않고 날씨의 변화에 따라 변화한다는 것을 알아차렸습니다. 기압이 오르면 날씨가 좋을 것입니다. 겨울에는 춥고 여름에는 덥습니다. 기압이 급격히 떨어지면 구름이 낄 것으로 예상되고 공기가 습기로 가득 차 있다는 뜻이다. 자가 부착된 토리첼리 관은 대기압을 측정하는 최초의 기구인 수은 기압계입니다. (첨부 1)
기압계 및 기타 과학자 생성: Robert Hooke, Robert Boyle, Emile Marriott. 수압계는 프랑스 과학자 Blaise Pascal과 Magdeburg Otto von Guericke 시의 독일 burgomaster에 의해 설계되었습니다. 그러한 기압계의 높이는 10 미터 이상이었습니다.
압력을 측정하는 데 다양한 단위가 사용됩니다: 수은의 mm, 물리적 대기, SI 시스템 - 파스칼.
쥘 베른(Jules Verne)의 소설 '열다섯 살짜리 선장'에서 기압계의 판독값을 이해하는 방법에 대한 설명이 흥미로웠습니다.
“훌륭한 기상학자인 굴 선장은 그에게 기압계를 읽는 법을 가르쳤습니다. 이 멋진 장치를 사용하는 방법을 간략하게 설명합니다.
- 장기간의 좋은 날씨 후에 기압계가 급격하고 지속적으로 떨어지기 시작하면 이것은 확실한 표시비. 그러나 만약 좋은 날씨아주 오랫동안 서 있으면 수은 기둥이 2-3 일 동안 떨어질 수 있으며 그 후에야 대기에 눈에 띄는 변화가 있습니다. 이러한 경우 수은 기둥이 떨어지기 시작하고 비가 내리기 시작하는 사이에 더 많은 시간이 경과할수록 더 오래 지속됩니다. 비가 오는 날씨.
- 반면에 장마 기간 동안 기압계가 천천히 그러나 꾸준히 상승하기 시작하면 좋은 날씨를 확실하게 예측할 수 있습니다. 그리고 좋은 날씨가 더 오래 지속되면 수은 기둥의 상승 시작과 첫 번째 맑은 날 사이에 더 많은 시간이 지났습니다.
- 두 경우 모두 수은 기둥의 상승 또는 하강 직후 발생한 기상 변화가 매우 짧은 시간 동안 유지됩니다.
- 기압계가 2, 3일 또는 그 이상 동안 느리지만 꾸준히 상승하면 요즘 내내 비가 그치지 않고 또는 그 반대의 경우에도 좋은 날씨를 나타냅니다. 그러나 기압계가 서서히 상승하면 비오는 날, 좋은 날씨가 시작되면 즉시 떨어지기 시작하고 좋은 날씨는 오래 지속되지 않으며 그 반대도 마찬가지입니다.
- 봄과 가을에 기압계의 급격한 하락은 바람이 부는 날씨를 나타냅니다. 여름에는 극심한 더위에 뇌우를 예보합니다. 겨울, 특히 장기간의 서리 후에 수은 기둥의 급격한 하락은 해빙과 비와 함께 다가오는 바람 방향의 변화를 나타냅니다. 반대로, 장기간의 서리 동안 수은 기둥의 증가는 강설을 예고합니다.
- 상승하거나 하강하는 수은 기둥 수위의 빈번한 변동은 결코 장기 접근의 신호로 간주되어서는 안 됩니다. 건조하거나 비가 오는 날씨의 기간. 수은 기둥의 점진적이고 느린 하락 또는 상승만이 장기간 안정적인 날씨의 시작을 알립니다.
- 가을이 끝나갈 무렵, 오랜 기간의 바람과 비가 그친 후 기압계가 상승하기 시작하면 이것은 북풍서리가 시작될 때.
다음은 이 귀중한 도구를 읽음으로써 얻을 수 있는 일반적인 결론입니다. Dick Sand는 기압계의 예측을 매우 잘 이해했고 그것이 얼마나 정확했는지 여러 번 확신했습니다. 그는 날씨의 변화에 놀라지 않기 위해 매일 기압계를 확인했습니다.
날씨 변화와 기압을 관찰했습니다. 그리고 나는 이러한 의존성이 존재한다고 확신했습니다.
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과학 및 일상적인 목적을 위해서는 대기압을 측정할 수 있어야 합니다. 이를 위해 특수 장치가 있습니다. 기압계. 정상 대기압은 15°C에서 해수면의 압력입니다. 760mmHg에 해당합니다. 미술. 우리는 고도가 12m 변하면 대기압이 1mmHg 변한다는 것을 알고 있습니다. 미술. 또한 고도가 증가하면 기압이 감소하고 감소하면 증가합니다.
현대식 기압계는 액체를 사용하지 않습니다. 아네로이드 기압계라고 합니다. 금속 기압계는 덜 정확하지만 부피가 크고 깨지기 쉬운 것은 아닙니다.
매우 민감한 도구입니다. 예를 들어, 9층 건물의 마지막 층까지 올라가면 높이에 따른 기압의 차이로 인해 기압이 2-3mmHg 감소합니다. 미술.
기압계는 항공기의 고도를 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 기압계를 기압 고도계 또는 고도계. Pascal의 실험 아이디어는 고도계 설계의 기초를 형성했습니다. 그것은 대기압의 변화로부터 해수면 상승의 높이를 결정합니다.
기상관측시 기상관측 시 일정시간 동안의 기압변동을 기록할 필요가 있는 경우에는 기록장치를 이용한다. 자기 청우계.
(Storm Glass) (stormglass, netherl. 폭풍- "폭풍"과 유리- "유리")는 장뇌, 암모니아 및 질산칼륨이 특정 비율로 용해된 알코올 용액으로 채워진 유리 플라스크 또는 앰플로 구성된 화학 또는 결정질 기압계입니다.
이 화학 기압계는 영국 수문학자이자 기상학자인 Robert Fitzroy 중장에 의해 항해 중에 적극적으로 사용되었으며 기압계의 거동을 주의 깊게 설명했지만 이 설명은 여전히 사용됩니다. 따라서 스톰글래스는 "피츠로이 기압계"라고도 합니다. 1831~36년에 피츠로이는 찰스 다윈을 포함한 비글호를 타고 해양 탐사를 이끌었습니다.
기압계는 다음과 같이 작동합니다. 플라스크는 밀폐되어 있지만 그럼에도 불구하고 결정의 탄생과 소멸은 끊임없이 발생합니다. 다가오는 날씨 변화에 따라 액체에 결정이 형성됩니다. 다양한 모양. Stormglass는 10분 전에 날씨의 급격한 변화를 예측할 수 있을 정도로 민감합니다. 작동 원리는 아직 완전히 과학적 설명. 기압계는 특히 철근 콘크리트 주택에서 창 근처에 있을 때 더 잘 작동합니다. 아마도 이 경우 기압계가 그렇게 차폐되지 않았을 것입니다.
기압계- 대기압의 변화를 모니터링하는 장치. 자신의 손으로 바로 스코프를 만들 수 있습니다. 기압경을 만들기 위해서는 다음 장비가 필요합니다: 0.5리터 유리병.
액체 기압계에서 대기압이 변하면 액체 기둥(물 또는 수은)의 높이가 변합니다. 압력이 감소하면 감소하고 증가하면 증가합니다. 이것은 대기압에 대한 액체 기둥의 높이 의존성이 있음을 의미합니다. 그러나 액체 자체는 용기의 바닥과 벽을 누릅니다.
프랑스 과학자 B. Pascal 17세기 중반세기는 파스칼의 법칙이라는 법칙을 경험적으로 확립했습니다.
액체 또는 기체의 압력은 모든 방향으로 균등하게 전달되며 작용하는 영역의 방향에 의존하지 않습니다.
파스칼의 법칙을 설명하기 위해 그림은 액체에 잠겨 있는 작은 직사각형 프리즘을 보여줍니다. 프리즘 재료의 밀도가 액체의 밀도와 같다고 가정하면 프리즘은 액체에서 무관심한 평형 상태에 있어야 합니다. 이것은 프리즘의 가장자리에 작용하는 압력이 균형을 이루어야 함을 의미합니다. 이것은 압력, 즉 각 면 표면의 단위 면적당 작용하는 힘이 동일한 경우에만 발생합니다. 피 1 = 피 2 = 피 3 = 피.
용기 바닥 또는 측벽의 액체 압력은 액체 기둥의 높이에 따라 다릅니다. 높이가 있는 원통형 용기의 바닥에 가해지는 압력 시간및 기본 영역 에스액체 기둥의 무게와 동일 mg, 어디 중 = ρ GHS는 용기에 있는 액체의 질량, ρ는 액체의 밀도입니다. 따라서 p = ρ GHS / 에스
깊이에서 동일한 압력 시간파스칼의 법칙에 따라 액체는 용기의 측벽에도 작용합니다. 액체 기둥 압력 ρ 흐~라고 불리는 수압.
우리가 생활에서 접하는 많은 장치에서 액체 및 기체 압력의 법칙이 사용됩니다.
대기압은 날씨의 가능한 변화를 더 잘 예측하기 위해 측정됩니다. 기압 변화와 날씨 변화 사이에는 직접적인 관계가 있습니다. 대기압의 증가 또는 감소는 어느 정도 확률로 날씨 변화의 신호일 수 있습니다. 알아야 할 사항: 압력이 떨어지면 흐리고 비가 오는 날씨가 예상되고, 압력이 높아지면 건조한 날씨, 겨울에는 추운 날씨가 예상됩니다. 기압이 급격히 떨어지면 폭풍, 심한 뇌우 또는 폭풍과 같은 심각한 악천후가 발생할 수 있습니다.
고대에도 의사들은 날씨가 인체에 미치는 영향에 대해 썼습니다. 티베트 의학에는 "관절의 통증은 비가 올 때와 바람이 많이 부는 기간에 증가한다"는 언급이 있습니다. 유명한 연금술사이자 의사인 Paracelsus는 "바람, 번개, 날씨를 연구한 사람은 질병의 기원을 알고 있습니다."라고 말했습니다.
사람이 편안하기 위해서는 기압이 760mm와 같아야 합니다. RT 미술. 기압이 한 방향으로 10mm 이상이라도 벗어나면 사람이 불편 함을 느끼고 건강 상태에 영향을 줄 수 있습니다. 대기압이 변하는 동안 불리한 현상이 관찰됩니다. 증가(압축), 특히 정상으로의 감소(감압)가 증가합니다. 압력 변화가 느릴수록 인체가 그것에 대해 더 잘 적응하고 부작용이 없습니다.
대기압은 우리 주변의 공기가 누르는 힘입니다. 지구의 표면. 그것을 측정한 첫 번째 사람은 Galileo Galilei의 학생 Evangelista Torricelli였습니다. 1643년 그는 동료 Vincenzo Viviani와 함께 간단한 실험을 했습니다.
그는 어떻게 대기압을 결정할 수 있었습니까? Torricelli는 한쪽 끝이 밀봉 된 미터 튜브를 가지고 수은을 그 안에 붓고 손가락으로 구멍을 막은 다음 뒤집어서 수은으로 채워진 그릇에 내렸습니다. 동시에 수은의 일부가 튜브에서 흘러나왔습니다. 수은 기둥은 760mm에서 멈췄습니다. 그릇에 담긴 수은의 표면 수준에서.
흥미롭게도 실험 결과는 직경, 기울기 또는 튜브의 모양에 의존하지 않았습니다. 수은은 항상 같은 수준에서 멈췄습니다. 그러나 날씨가 갑자기 바뀌면(그리고 대기압이 떨어지거나 올라가면) 수은 기둥이 몇 밀리미터 떨어지거나 올라갑니다.
그 이후로 대기압은 수은 밀리미터 단위로 측정되었으며 압력은 760mm입니다. RT 미술. 1기압으로 간주하고 호출 정상 압력. 그래서 대기압 측정 장치 인 첫 번째 기압계가 만들어졌습니다.
수은은 대기압을 측정하는 데 사용할 수 있는 유일한 액체가 아닙니다. 많은 과학자들이 다른 시간수은 기압계가 만들어졌지만 물은 수은보다 훨씬 가볍기 때문에 튜브의 높이가 최대 10m까지 올라갔습니다. 또한 물은 이미 0 ° C에서 얼음으로 바뀌어 특정 불편을 겪었습니다.
현대의 수은 기압계는 Torricelli의 원리를 사용하지만 다소 복잡합니다. 예를 들어, 사이펀 기압계는 사이펀으로 구부러지고 수은으로 채워진 긴 유리관입니다. 튜브의 긴 쪽 끝은 밀봉되어 있고 짧은 쪽은 열려 있습니다. 평형추에 의해 균형을 이루는 작은 추가 수은의 열린 표면에 떠 있습니다. 대기압이 변하면 수은이 움직이면서 부유물을 따라 끌고 화살표와 관련된 균형추를 움직입니다.
수은 기압계는 고정 실험실 및 기상 관측소에서 사용됩니다. 그것들은 매우 정확하지만 다소 부피가 커서 집이나 현장 조건대기압은 무액체 또는 아네로이드 기압계를 사용하여 측정됩니다.
액체가 없는 기압계에서 대기압의 변동은 내부에 희박한 공기가 있는 작은 둥근 금속 상자에 의해 감지됩니다. 아네로이드 상자는 작은 스프링에 의해 뒤로 당겨지는 얇은 주름진 막 벽을 가지고 있습니다. 멤브레인은 대기압이 떨어지면 바깥쪽으로 부풀어 오르고 상승하면 안쪽으로 밀어 넣습니다. 이러한 움직임은 특수 눈금을 따라 움직이는 화살표의 편차를 유발합니다. 아네로이드 기압계의 눈금은 수은 기압계와 일치하지만 시간이 지남에 따라 스프링과 멤브레인이 탄성을 잃기 때문에 여전히 덜 정확한 장비로 간주됩니다.
