Какое атмосферное давление считается нормальным?

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. Ребёнка везут на санках по свежевыпавшему снегу. Какие санки — с широкими или узкими полозьями — следует выбрать, чтобы не проваливаться в снег?

1) с широкими
2) с узкими
3) безразлично
4) ответ зависит от веса санок

2. Брусок в форме прямоугольного параллелепипеда положили на стол сначала узкой гранью (1), а затем — широкой (2). Сравните силы давления (​\( F_1 \)​ и \( F_2 \)) и давления (​\( p_1 \)​ и ​\( p_2 \)​), производимые бруском на стол в этих случаях.

1) ​\( F_1=F_2; p_1>p_2 \)​
2) \( F_1=F_2; p_1<p_2 \)
3) \( F_1<F_2; p_1<p_2 \)
4) \( F_1=F_2; p_1=p_2 \)

3. Сила ​\( F_1 \)​, действующая со стороны жидкости на один поршень гидравлической машины, в 16 раз меньше силы ​\( F_2 \)​, действующей на другой поршень. Как соотносятся модули работы ​\( (A_1) \)​ и \( (A_2) \) этих сил, совершаемой при перемещении поршней? Трением пренебречь.

1) ​\( A_1=A_2 \)​
2) \( A_1=16A_2 \)
3) \( A_2=16A_1 \)
4) \( A_1=4A_2 \)

4. В сосуды различной формы налита одна и та же жидкость. Высота уровня жидкости во всех сосудах одинакова. В каком из сосудов давление на дно наименьшее?

1) в сосуде А
2) в сосуде Б
3) в сосуде В
4) во всех сосудах одинаковое

5. Стеклянный сосуд, правое колено которого запаяно, заполнен жидкостью плотностью с (см. рисунок). Давление, оказываемое жидкостью на дно сосуда в точке Б, равно

1) ​\( \rho gh_3 \)​
2) \( \rho gh_1 \)
3) \( \rho g(h_1-h_2) \)
4) ​\( \rho gh_2 \)​

6. Атмосферное давление на вершине горы Казбек

1) меньше, чем у её подножия
2) больше, чем у её подножия
3) равно давлению у её подножия
4) может быть больше или меньше, чем у её подножия, в зависимости от погоды

7. В открытых сосудах 1 и 2 находятся соответственно ртуть и вода. Если открыть кран К, то

1) ни вода, ни ртуть перетекать не будут
2) вода начнёт перетекать из сосуда 2 в сосуд 1
3) перемещение жидкостей будет зависеть от атмосферного давления
4) ртуть начнёт перетекать из сосуда 1 в сосуд 2

8. Два однородных шара, один из которых изготовлен из стали, а другой — из олова, уравновешены на рычажных весах (см. рисунок). Нарушится ли равновесие весов,
если шары опустить в воду?

1) Равновесие весов не нарушится, так как шары одинаковой массы.
2) Равновесие весов нарушится — перевесит шар из стали.
3) Равновесие весов нарушится — перевесит шар из олова.
4) Равновесие весов не нарушится, так как шары опускают в одну и ту же жидкость.

9. Алюминиевый шар, подвешенный на нити, опущен в крепкий раствор поваренной соли. Затем шар перенесли из раствора поваренной соли в дистиллированную воду. При этом сила натяжения нити

1) может остаться неизменной или измениться в зависимости от объёма шара
2) не изменится
3) увеличится
4) уменьшится

10. Теплоход переходит из устья реки в солёное море. При этом архимедова сила, действующая на теплоход,

1) увеличится
2) уменьшится или увеличится в зависимости от размера теплохода
3) не изменится
4) уменьшится

11. Шарик, опущенный в жидкость, начинает опускаться на дно. Как по мере движения шарика в жидкости изменяются выталкивающая сила, действующая на него, вес шарика, давление жидкости? Установите соответствие между физическими величинами и характером их изменения. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
A) выталкивающая сила
Б) вес
B) давление жидкости

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ ВЕЛИЧИН
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

12. Из перечня приведённых ниже высказываний выберите два правильных и запишите их номера в таблицу.

1) атмосферное давление можно рассчитать так же, как давление жидкости на дно сосуда.
2) в опыте Торричелли можно ртуть заменить водой при той же длине трубки.
3) для того, чтобы столб воды производил на дно сосуда такое же давление, что и столб керосина, его высота должна составлять 0,8 от высоты столба керосина.
4) на вершине горы атмосферное давление меньше, чем у её подножия.
5) закон Паскаля справедлив для газов, жидкостей и твёрдых тел.

Реакция метеозависимых людей

Гипертония и гипотония — два основных заболевания, для которых характерна метеозависимость. Влияние атмосферного давления на организм человека гипотоника и гипертоника различное:

• У людей с пониженным АД отмечается прямая взаимосвязь с колебаниями воздушного столба. Если влияние атмосферы повышено — увеличивается АД, понижено — уменьшается.
• У гипертоников реакция совершенно противоположная: при повышении атмосферных показателей происходит понижение верхнего или нижнего уровня АД.
• У здорового человека смена атмосферных явлений грозит изменением значений верхней или нижней границы АД.

Влияние воздушного столба на человека
При низком атмосферном циклоне	При высоком атмосферном антициклоне
Гипотоник	Гипертоник	Гипотоник	Гипертоник
Затрудненное дыхание. Головная боль. Пищевые расстройства. Снижение частоты пульса.			Пульсирующая головная боль. Шум в ушах. Давление повышается. Кровь приливает к лицу. Черные точки в глазах. Боль в области сердца.

Что делать гипотоникам?

Чтобы снизить зависимость артериального давления от атмосферного у гипотоников достаточно соблюдать профилактические рекомендации. Спокойный, крепкий сон, достаточное количество жидкости и обязательный контроль перепадов АД. Поможет улучшить состояние чередование прохладного и горячего душа, чашечка крепкого кофе. Как при высоком атмосферном давлении будут чувствовать себя гипотоники, точно не возможно охарактеризовать. Любая смена температуры может переноситься ими тоже тяжело.

Что делать гипертоникам?

Жара плохо переноситься гипертониками. Высокое атмосферное давление и гипертония опасное сочетание. Гипертоникам в жаркую погоду противопоказана физическая нагрузка и длительное нахождение под солнцем. Прохладное помещение, фруктовый и овощной рацион питания убережет человека от повышенного значения АД при такой погоде. Ведется контроль показателей и если давление растет, приписываются лекарственные препараты.

Не полагаясь на капризы природы…

Если на прием к врачу приходят пациенты с сердечно-сосудистой патологией, стоит обратить внимание на текущую погодную ситуацию. Ведь нередко эти больные являются «живыми барометрами», чутко реагирующими на изменение метео­условий

Вот почему важно провести свое­временную сезонную коррекцию лечения с целью достижения целевого уровня АД и предупреждения гипертонических кризов. На основании результатов многочисленных исследований отмечают, что важной составляющей комбинированной терапии АГ у метеочувствительных пациентов является Нормодипин (амлодипин) компании «Рихтер Гедеон»

Атмосферное давление Физика. Атмосферное давление на высоте. Значение атмосферного давления. Нормальное атмосферное давление.

Атмосферное давление Физика

	Давление
Па	мм.рт.ст.
Нормальное атмосферное давление	101 325	760
На высоте Останкинской телебашни в Москве (540м)	94 880	711,7
В пассажирской кабине самолета Ан-10 при полете на высоте 8 км*	85 600	642
В колбе газонаполненной электрической лампы	80 000	600
Наименьшее давление, допускаемое в гермитических кабинах самолетов**	75 600	567
На высочайшей горной вершине (пик Коммунизма, высота 7495 м)	38 200	287
На наибольшей высоте суши над уровнем моря (вершина горы Эверест, высота 8848 м)	31 500	236
На высоте 8 км***	35 650	267
На высоте 9 км***	30 800	231
На высоте 10 км***	26 500	199
На высотк 11 км***	22 700	170
В камере бытового пылесоса	11 000 — 12 100	82 — 90
В пространстве между двойными стенками сосуда Дьюара	10-1 — 10-3	10-3 — 10-5
в колбе вакуумной электрической лампы накаливания	10-2 — 10-3	10-4 — 10-5
В кольбе ренгетовской трубки	10-3 — 10-5	10-5 — 10-7
на высоте 250 км****	3x 10-5	3x 10-7
В колбе радио лампы	10-5	10-7
В вакуумной камере современного ускорителя заряженных частиц	10-4- 10-6	10-6 — 10-8
В камере установки для термоядерных реакций	до 10-11	до 10-13

* Соответствует давлению воздуха на высоте 1400 м над Землей.** Соотвествует давлению воздуха на высоте 2400 м над Землей.*** Высота, на которой совершается обычно полеты турбовинтовыхи турбореактивных пассажирских самолетов.**** Средняя высота полета космического корабля «Восток»

Давление атмосферы на различной высоте над Землей

h, км	P	h, км	P
Па	мм рт. ст.	Па	мм рт. ст.
101 325	760,0	12	19 399	145,5
0,05	100 726	755,0	15	12 112	90,8
0,1	100 129	751,0	20	5529	41,5
1	89 876	674,1	30	1197	8,98
2	79 501	596,3	50	79,8	0,59
5	54 048	405,4	100	3,19 *10-2	2,4*10-4
8	35 652	267,4	120	2,67*10-3	2,0-10-5
10	26 500	198,8

Таблица. Перевод миллиметров ртутного столба в Паскали

мм рт. ст.	мм рт. ст.
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Па
133,332	266,64	339,97	533,29	666,61	799,93	933,25	1066,58	1190,90
10	1333,22	1466,54	1599,86	1733,19	1866,51	1999,83	2133,15	2266,47	2399,80	2533,12
20	2666,44	2799,76	2933,08	3066,41	3199,73	3333,05	3466,37	3599,69	3733,02	3866,34
30	3999,66	4132,98	4266,30	4399,63	4532,95	4666,27	4799,59	4932,91	5066,24	5199,56
40	5332,88	5466,20	5599,52	5732,85	5866,17	5999,49	6132,81	6266,13	6399,46	6532,78
50	6666,10	6799,42	6932,74	7066,07	7199,39	7332,71	7466,03	7599,35	7732,68	7866,00
60	7999,32	8132,64	8265,96	8399,29	8532,61	8665,93	8799,25	8932,57	9065,90	9199,22
70	9332,54	9465,86	9599,18	9732,51	9865,83	9999,15	10132,5	10265,8	10399,1	10532,4
80	10665,8	10799,1	10932,4	11065,7	11199,0	11332,4	11465,7	11599,0	11732,3	11865,7
90	11999,0	12132,3	12265,6	12398,9	12532,3	12665,6	12798,9	12932,2	13065,6	13198,9

Примеры.

1. 43 мм рт. ст.=5732,85 Па.
2. 0,51 мм рт. ст. = 51 мм рт. ст. * 10-2 = 6799,42 * 10-2 Па = 67,9942 Па ≈68 Па
3. 182 мм рт. ст. = 180 мм рт. ст. + 2 мм рт. ст. = 18 мм рт. ст. * 10 + 2 мм рт. ст. = 2399,8 Па * 10 + 266,64 Па = 24264,64 Па ≈ 24,3 кПа
4. 1055 мм рт. ст.=1000 мм рт. ст. + 55 мм рт. ст .= 10 мм рт. ст. * 100 + 55 мм рт. ст. = 1333,22 Па * 100 + 7332,71 Па = 133322 Па + 7332,71 Па = 140654,71 Па ≈  140,7 кПа.

Давления

Объект, среда	Давление
кПа	кгс/см2
Газы
Воздух в баллонах акваланга	15 000	150
Воздух в пневмаматических инструментах	800-900	8-9
Природный газ в магистральном газопроводе	7500	75
Атмосфера на поверхности планеты Венера (по измерениям советских межпланетных станций «Венера-9» и «Венера-10»)	9000-9200	90-92
Пороховые газы на канале современного ствола	до 390 000	до 4000
Газы в центре взрыва термоядерной бомбы	до 1011	до 109
Жидкости
Масло в магистрали смазки автомобилей и траторов	200-500	2-5
Максимально допустимое давление масла в школьном гидравлической прессе	15 000	150
Внутреннее  молекулярное давление в воде	≈1 700 000	≈17 000
Внутреннее молекулярное давление в ртути	≈4 000 000	≈40 000
Твердые тела
Гусенечные траторы с уширенными гусеницами на почву	20-30	0,2-0,3
Гусеничные траторы на почву	40-50	0,4-0,5
Колеса легкового автомобиля на почву	230-300	2,3-3,0
Колеса железнодорожного вагона на рельсы	≈300 000	≈3000

Единицы давления

	Паскаль (Pa, Па)	Бар (bar, бар)	Техническая атмосфера (at, ат)	Физическая атмосфера (atm, атм)	Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст., Hg, Torr, торр)	Метр водянного солба (м вод. ст., m H2O)	Фунт-сила на кв. дюйм (psi)
1 Па	1 Н/м2	10-5	10,197х10-6	9,8692х10-6	7,5006х10-3	1,0197х10-4	145,04х10-6
1 бар	105	1х106дин/см2	1,0197	0,98692	750,06	10,197	14,504
1 ат	98066,5	0,980665	1 кгс/см2	0,96784	735,56	10	14,223
1 атм	101325	1,01323	1,033	1 атм	760	10,33	14,696
1 мм рт.ст.	133,322	1,3332х10-3	1,3595х10-3	1,3158х10-3	1 мм рт. ст.	13,595х10-3	19,337х10-3
1 м вод. ст	9806,65	9,80665х10-2	0,1	0,096784	73,556	1 м вод. ст.	1,4223
1 psi	6894,76	68,948х10-3	70,307х10-3	68,046х10-3	51,715	0,70307	1 ibf/in2

Продолжение будет …

Почему и вследствие чего создается атмосферное давление?

Специалисты, изучающие атмосферу Земли и различные метеорологические явления, тщательно следят за тем, как перемещаются воздушные массы. Это основной фактор, влияющий на климатические условия той или иной местности. Эти наблюдения дали возможность понять, почему возникает атмосферное давление.

Всему виной гравитация. Путем множества экспериментов доказано, что воздух отнюдь не невесомый. Он состоит из различных газов, которые имеют определенный вес. Таким образом, на воздух действует сила притяжения Земли, которая и способствует образованию давления.Интересный факт: весь воздух на планете (или вся атмосфера Земли) весит 51 х 1014 тонн. Вокруг земного шара масса воздуха неодинаковая. Соответственно колеблется и уровень атмосферного давления. На участках с большей массой воздуха наблюдается более высокое давление. Если же воздуха меньше (его также называют разреженным в таких случаях), то и давление ниже.

Движение Солнце

Почему меняется вес атмосферы? Секрет этого явления таится в нагревании воздушных масс. Дело в том, что нагревание воздуха происходит вовсе не от солнечных лучей, а за счет земной поверхности.

Вблизи нее воздух нагревается и, становясь легче, поднимается вверх. В это время охлажденные потоки тяжелеют и опускаются вниз. Этот процесс происходит беспрерывно. Каждый воздушный поток имеет свое давление, а его разность вызывает ветер.

Атмосферное давление, нормальное для человека

Нормальное атмосферное давление составляет 760 мм рт. ст. или 101 325 Па при 0 ℃ на уровне моря (45° широты). В этом случае на каждый квадратный сантиметр земной поверхности атмосфера воздействует с силой 1,033 кг. Ртутный столбик высотой 760 мм уравновешивает массу этого столба воздуха.

Почти все Мальдивы — островное государство в Индийском океане, — расположены практически на уровне моря. Это делает Мальдивы самой «самой низкой» страной в мире, находящейся под постоянной угрозой повышения уровня моря. Страна надеется купить землю в Индии, Шри-Ланке или Австралии, чтобы иметь возможность эвакуировать жителей Мальдив, если острова начнут уходить под воду.

Вышеупомянутый Торричелли в ходе эксперимента также заметил, что когда колба заполняется ртутью, в верхней ее части остается незаполненное пространство — пустота. Со временем это явление стали называть «торричеллиевой пустотой». Тогда ученый еще не знал, что в ходе своего эксперимента он создал вакуум — то есть пространство, свободное от каких-либо веществ.

При стандартном давлении 760 мм рт. ст. человек чувствует себя наиболее комфортно. Воздух давит на человека с силой около 16 тонн, но мы этого не замечаем. Почему же мы не чувствуем этого давления?

Дело в том, что внутри нашего тела тоже есть давление. Не только люди, но и представители животного мира приспособились к атмосферному давлению. Каждый орган формировался и развивался под влиянием этой силы. Когда атмосфера действует на тело, эта сила равномерно распределяется по всей поверхности. Таким образом, наше внутреннее давление уравновешивается со внешним, и мы его не чувствуем.

Нормальное атмосферное давление не следует путать с климатической нормой. В каждом регионе существуют свои стандарты для определенного времени года. К примеру, во Владивостоке среднегодовое атмосферное давление практически равно норме — 761 мм рт. ст.

А вот в населенных пунктах, расположенных в горных районах (например, в Тибете), обычно давление намного ниже — 413 мм рт. ст. Это сопряжено с высотой около 5000 м.

Панорамный вид на город Пуно рядом с озером Титикака, в перуанских Андах, недалеко от Боливии. Пуно — столица провинции Пуно с населением около 150 000 человек. Город расположен на высоте 3812 метров над уровнем моря. Атмосферное давление на такой высоте составляет около 483 мм рт. ст.

Таблица перевода единиц измерения давления

Помимо конвертеров, существуют и таблицы перевода, где по вертикали выбирается одна величина, а по горизонтали другая. На пересечении строки и столбца обнаруживается искомое значение.

Ниже самые популярные переводы:

бар = 100 кПа бар = 1 техн. атм (at) бар = 750 мм рт. столба бар = 0,1 МПа бар = 1,0197 кГс/см 2

Таблицы могут быть двух видов:

Мультисистемные служат для определения соотношения между разными единицами измерения в любом сочетании. В этом случае таблица заполняется коэффициентами пересчёта.

Например, если выбрать строку «фунт на квадратный дюйм» (psi) и столбец «килопаскаль» (кПА), то на пересечении можно увидеть, что одному psi соответствует 6,895 кПА. Для дальнейших вычислений придётся воспользоваться операциями умножения или деления на калькуляторе.

Таблицы для выражения конкретных значений в одних единицах через другие. Обычно там числа располагаются парами, в определённом диапазоне от минимального давления до максимального, на который рассчитана данная таблица.

Результат получается с некоторой погрешностью, поскольку при выборе нужного числа приходится применять округление до ближайшего табличного значения. Чем больше в таблице пар чисел, тем точность выше. Практически высокая точность и не требуется.

Табличный метод излишне громоздок, поэтому устарел, расчёт с помощью конвертеров величин куда точнее и быстрее, а форма занимает меньше места на экране. Но при отсутствии электронных средств остаются только таблицы, они могут иметь бумажное исполнение, а считать на логарифмической линейке или в уме сейчас мало кто умеет и желает.

Атмосферное давление в горах

Человек, жаждущий покорить высокие горы, знает, что поход может быть небезопасным. Например, высота в 3000 метров вызывает снижение работоспособности, а при 6000 м человек едва ли может выжить. Объясняется это тем, что давление уменьшается в два раза, человеку недостает кислорода, ему трудно выжить.Однако все зависит от того, в каких климатических условиях находится альпинист. Если брать влажный морской климат Камчатки, то там человек будет некомфортно себя чувствовать уже при высоте 1000 метров. Сухой континентальный климат в Гималаях позволяет альпинисту в большинстве случаях не ощущать затруднений при подъеме вплоть до 5000 метров.  Разные высоты и их влияние:

• 5000 метров — наблюдается недостаток кислорода, из-за чего альпинист может потерять сознание.
• 6000 метров — наибольшая высота для постоянных человеческих поселений.
• 8882 метров — высота горы Эверест. Здесь человек, приспособленный к такой высоте, может прожить несколько часов. На этой высоте температура кипения будет составлять +68 градусов по Цельсию.
• 13 500 метров — примерно на такой высоте альпинист в силах выжить, вдыхая чистый кислород. Эта высота является максимальной для выживания без внешней защиты.
• 20 000 метров — на этой высоте человек почти сразу умирает, если находится вне герметической кабины.

Задачи

Задача 1

В канистру налит бензин и высота столба составляет 0,6 м. Плотность бензина — 710 кг/м2. Определите давление бензина на дно канистры.

Решение:

Нам известно:

h = 0,6 м;

ρ = 710 кг/м2.

Ускорение g равно 9,8 H/кг.

Согласно формуле, определяющей давление жидкости на стенки сосуда:

Р = ρgh;

P = 710 × 9,8 × 0,6 = 4174,8 Па = 4,7 кПа.

Ответ: 4,7 кПа.

Задача 2

На поршень, погруженный в цилиндр с маслом, положили груз весом 3 кг. Площадь поршня составляет 2 см2, а его вес — 300 гр. Чему равна сила давления под поршнем?

Решение:

Итак, у нас дано:

G₁= 3 кг;

G₂= 300 гр = 0,3 кг;

F = 2 см2 = 0,0002 м2;

Ускорение g равно 9,8 H/кг.

Ответ: 161,7 кПа.

Советы и рекомендации по улучшению самочувствия

Нейтрализовать действие приближающегося циклона или антициклона особенно важно, если метеозависимость вызвана заболеваниями сердца, сосудов, нервной системы, дыхательных органов. Действовать на опережение следует и людям старшего возраста, самочувствие которых часто зависит от перепадов атмосферного давления

Комплексный план профилактических мер, составленный на основе рекомендаций медиков и практического опыта, поможет не только облегчить страдания, но укрепить организм, сделать его менее уязвимым к переменам погоды.

Консультация врача. На основании осмотра, беседы с пациентом (а при необходимости — лабораторных исследований) специалист подберет препараты, способные быстрее вернуть в норму АД и физическое состояние пациента.
Регулярное ознакомление с метеопрогнозом.
Приобретение барометра. Наблюдая за колебаниями, можно почти безошибочно самостоятельно спрогнозировать циклон и принять меры заранее.
Полноценный ночной отдых. Продолжительность сна должна составлять не менее 7-8 часов. Засыпать и пробуждаться следует примерно в одно и то же время

Перед переменой погоды особенно важно хорошо выспаться – для этого стоит лечь в постель пораньше.
Режим питания. Меню должно быть сбалансированным, включать кальций, магний, калий, витамины, не изобиловать жирной и сладкой пищей.
Свежий воздух, умеренные физические нагрузки

Для укрепления сердца полезны прогулки на улице в любую погоду.

Корректировка планов. Если предстоит затяжной циклон, лучше отложить трудоемкие домашние дела, взять отгул на работе, по возможности – уехать на несколько дней и отдохнуть в более спокойном регионе.

Справиться с внутренним дискомфортом в неблагоприятные дни помогут следующие советы:

• с утра лучше принять контрастный душ, затем гипотоникам полезно взбодриться чашечкой кофе (это можно сделать и при легкой форме гипертонии, только напиток должен быть некрепким);
• в течение дня рекомендуется пить зеленый чай с лимоном, делать посильные физические упражнения, меньше есть соленой пищи;
• вечером желательно расслабиться с помощью отваров мелиссы или ромашки с медом, настоя валерианы или таблетки глицина.

Иван Грехов

Окончил Уральский государственный медицинский университет по специальности «Лечебное дело». Врач-терапевт

Норма атмосферного давления для человека

Нормальное атмосферное давление – это 760 мм ртутного столба или 101 325 Па при температуре 0℃ на уровне моря (45º широты). При этом на каждый квадратный сантиметр поверхности земли атмосфера воздействует с силой в 1,033 кг. Ртутный столб высотой 760 мм уравновешивает массу этого воздушного столба.

Показатель в 760 мм тоже был определен Торричелли в ходе эксперимента. Также он заметил, что когда колба наполняется ртутью, вверху остается пустота. Впоследствии это явление получило название «торричеллиевой пустоты». Тогда ученый еще не знал, что в ходе своего эксперимента создал вакуум – то есть пространство, свободное от каких-либо веществ.

При стандартном давлении в 760 мм ртутного столба человек ощущает себя наиболее комфортно. Если учесть предыдущие данные, то на человека воздух давит с силой около 16 тонн. Почему тогда мы не ощущаем этого давления?

Дело в том, что внутри организма тоже имеется давление. Не только люди, но и представители животного мира приспособились к атмосферному давлению. Каждый орган формировался и развивался под влиянием данной силы. Когда атмосфера воздействует на тело, эта сила распределяется равномерно по всей поверхности. Таким образом, давление уравновешивается, и мы его не чувствуем.

Карта атмосферного давления России

Норму атмосферного давления не стоит путать с климатической нормой. Каждый регион имеет свои стандарты для определенного времени года. Например, жителям Владивостока повезло, поскольку там среднегодовой показатель атмосферного давления почти равен норме – 761 мм ртутного столба.

А в населенных пунктах, расположенных в горной местности (например, в Тибете), давление гораздо ниже – 413 мм ртутного столба. Это связано с высотой около 5000 м.

На что влияет атмосферное давление

Здоровые люди при изменениях погодных условий могут ощущать слабость, а больные внезапно чувствуют изменения в состоянии организма. Обострятся хронические сердечно-сосудистые заболевания. Влияние атмосферного давления на артериальное давление человека велико. Это отражается на состоянии людей с болезнями органов кровообращения (артериальная гипертензия, аритмия и стенокардия) и следующими патологиями систем организма:

• Нервные и органические поражения психики (шизофрения, психозы различной этиологии) в стадии ремиссии. При смене погоды происходит обострение.
• Заболевания опорно-двигательного аппарата (артриты, артрозы, грыжи и застарелые переломы, остеохондроз) проявляются дискомфортом, ноющей болью в области суставов или костей.

Другие виды манометров

Жидкостный манометр дает возможность точных измерений, но у него есть большой недостаток: конструкция боится ударов и вибраций. Поэтому сегодня такие приборы используются в основном в лабораториях. С развитием промышленности возникли другие типы манометров, которые могут измерять давление в любых условиях — на подвижных механизмах, при сильных вибрациях и т. д. По конструкции выделяют деформационные и поршневые (грузопоршневые) приборы.

Деформационные манометры

Манометр деформационного типа — это компактное механическое устройство, измеряющее давление сразу в паскалях (без перевода из других единиц). Его рабочим элементом является дугообразная или спиральная трубка Бурдона, в которую накачивается газ. Если давление внутри трубки повышается, она начинает распрямляться, и это движение через систему тяг передается на стрелку. При снятии давления она возвращается в свое первоначальное положение.

Вместо трубки может быть использована пружина, мембрана или другой чувствительный элемент, который деформируется под давлением. Принцип действия манометра остается тем же: деформация передается на стрелку, движущуюся по шкале.

Деформационные металлические манометры чаще всего используются в быту и на производстве. Они компактны, отлично переносят вибрации, не требуют строго вертикальной установки. Если нужно выбрать, к примеру, автомобильный манометр, он будет именно такого типа.

Интересный факт!
Деформационный манометр был изобретен случайно. В 1845 году швейцарский ученый Р. Шинц наблюдал, как на производстве рабочие восстанавливали сплющенную металлическую трубку, заглушив один ее конец и закачав внутрь воду. Под действием давления трубка разогнулась, а ученому пришла в голову мысль использовать такой же элемент для измерений, но работать с воздухом, а не с водой.

Поршневые манометры

Несмотря на то, что поршневые манометры были созданы раньше деформационных, они получили меньшее распространение. Сегодня такие приборы используются для исследования скважин в нефте- и газодобывающей промышленности, а также для сверки показаний в лабораториях.

На рисунке ниже можно увидеть, из чего состоит манометр поршневого типа. В самом простом варианте это емкость с маслом, соединенная при помощи штуцера с измеряемой средой. В емкость погружен цилиндр с тщательно притертым поршнем (зазор между стенками цилиндра и поршнем должен быть минимальным). На торце поршня закреплена тарель, на которую могут укладываться грузы.

Снизу на поршень действует измеряемое давление Р, сверху оно уравновешивается некой силой, создаваемой весом самого поршня и грузов G₁+ G₂.

Давление под поршнем рассчитывается по формуле:

где G₁— масса грузов, G₂— масса поршня с тарелью, g — ускорение свободного падения, F — площадь поршня.

Также давление можно выразить через силу согласно закону Паскаля:

P = F / S, где F — сила, действующая на поршень, S — площадь поршня.

С помощью поршневых маномеров впервые измеряли давление ученые-физики Георг Паррот и Эмиль Ленц. Но широкое распространение эти приборы получили благодаря некому Рухгольцу, который запустил их в массовое производство.

Примеры и опыты

Один из интереснейших опытов, доказывающих существование атмосферного давления, осуществил немецкий физик Отто Генрике в 1654 году в городе Магдебурге (рисунок 5).

Рисунок 5. Опыт Отто Генрике.

Он сложил вместе два металлических полушария и выкачал из полости между ними весь воздух. Восемь пар лошадей тянули в разные стороны, пытаясь разорвать полушария, но атмосферное давление так сильно прижало их друг к другу, что они так и остались сцепленными. Когда же внутрь полушарий снова запустили воздух, они распались без единого внешнего усилия.

{"questions":,"answer":}},"hints":[]},{"content":"Что было бы, если бы в опыте Генрике из шара был выкачан не весь воздух?`choice-9`","widgets":{"choice-9":{"type":"choice","options":,"answer":}},"hints":[]}]}

Рисунок 6. Трубка с поршнем, частично погруженная в воду.

Здесь изображена стеклянная трубка с расположенным внутри нее поршнем. Трубка частично опущена в воду. Если мы начнем поднимать поршень, то за ним будет подниматься вода. Почему так происходит?

При подъеме поршня между ним и водой образуется безвоздушное пространство, в которое поднимается вода под давлением воздуха снаружи. Именно по такому принципу работают шприцы, пипетки, насосы.

Атмосферное давление также используется животными в дикой природе. Например, мухи и древесные лягушки могут держаться на вертикальных поверхностях благодаря маленьким присоскам, в которых создаётся разрежение, и атмосферное давление удерживает присоску на поверхности.

Слон же использует атмосферное давление, когда пьет: он опускает хобот и втягивает воздух. Под действием атмосферного давление хобот наполняется водой.

Измерение атмосферного давления

В Международной системе единиц атмосферное давление измеряется в паскалях (Па). Также в России используются такие единицы, как бар, миллиметры ртутного столба и их производные. Их применение обусловлено приборами, при помощи которых измеряется давление – ртутными барометрами. 1 мм ртутного столба соответствует около 133 Па.

Барометры бывают двух типов:

• жидкостные;
• механические (барометр-анероид).

Жидкостные барометры заполняются ртутью. Изобретение данного прибора – это заслуга итальянского ученого Эванджелисты Торричелли. В 1644 году он проводил эксперимент с емкостью, ртутью и колбой, которая открытым отверстием опускалась в жидкость.

При изменении давления ртуть то поднималась, то опускалась в колбе. Современные ртутные барометры со шкалами считаются наиболее точными, но не очень удобными, поэтому их используют на метеорологических станциях.

Барометры

Более распространены барометры-анероиды. В конструкции такого прибора предусмотрена металлическая коробка с разреженным воздухом внутри. Когда давление понижается, коробка расширяется. При возрастающем давлении коробка сжимается и действует на прикрепленную пружину. Пружина приводит в движение стрелку, которая отображает на шкале уровень давления.

Интересный факт: существует эталон единицы давления (как и других единиц физических величин). Первичный эталон, отображающий абсолютное давление максимально точно, находится во Всероссийском НИИ метрологии имени Менделеева (Санкт-Петербург).