Tujuan pekerjaan: untuk membuktikan adanya tekanan atmosfer. Tujuan pekerjaan: untuk membuktikan adanya tekanan atmosfer. Alat dan bahan: Alat dan bahan: gelas diisi dengan air gelas diisi dengan kertas air. kertas. Melakukan pekerjaan Melakukan pekerjaan

Isi gelas biasa sampai penuh dengan air. Kami menutupinya dengan selembar kertas seperti yang ditunjukkan pada gambar. Tutup rapat dengan tangan Anda, balikkan kertasnya. Lepaskan tangan Anda dengan hati-hati, pegang gelas di bagian bawah. Air tidak tumpah. Isi gelas biasa sampai penuh dengan air. Kami menutupinya dengan selembar kertas seperti yang ditunjukkan pada gambar. Tutup rapat dengan tangan Anda, balikkan kertasnya. Lepaskan tangan Anda dengan hati-hati, pegang gelas di bagian bawah. Air tidak tumpah. Ini karena tekanan udara menahan air. Tekanan udara menyebar secara merata ke segala arah (menurut hukum Pascal), yang berarti juga naik. Kertas hanya berfungsi untuk menjaga agar permukaan air tetap rata sempurna. Ini karena tekanan udara menahan air. Tekanan udara menyebar secara merata ke segala arah (menurut hukum Pascal), yang berarti juga naik. Kertas hanya berfungsi untuk menjaga agar permukaan air tetap rata sempurna.

Pengalaman kaca. Ambil dua gelas, ujung lilin, beberapa kertas koran, gunting. Letakkan ujung lilin yang menyala di salah satu gelas. Dari beberapa lapis kertas koran, letakkan satu di atas yang lain, potong lingkaran dengan diameter sedikit lebih besar dari tepi luar kaca. Kemudian potong bagian tengah lingkaran agar sebagian besar bukaan kaca tetap terbuka. Setelah membasahi kertas dengan air, kami mendapatkan paking elastis, yang kami letakkan di tepi atas gelas pertama. Mari kita dengan hati-hati menempatkan gelas kedua yang dibalik pada spacer ini dan menekannya pada kertas sehingga bagian dalam kedua gelas terisolasi dari udara luar. Lilin akan segera padam. Sekarang, pegang gelas atas dengan tangan Anda, angkat. Kita akan melihat bahwa kaca bagian bawah tampaknya menempel pada bagian atas dan naik bersamanya.

Hal ini terjadi karena api memanaskan udara yang terdapat pada kaca bagian bawah, dan seperti yang telah kita ketahui, udara yang dipanaskan memuai dan menjadi lebih ringan, sehingga sebagian keluar dari kaca. Ketika kami perlahan mendekati gelas kedua ke gelas pertama, bagian dari udara yang terkandung di dalamnya juga sempat memanas dan keluar. Ini berarti bahwa ketika kedua gelas ditekan erat satu sama lain, ada lebih sedikit udara di dalamnya daripada sebelum dimulainya percobaan. Lilin padam segera setelah semua oksigen yang terkandung dalam gelas habis. Setelah gas yang tersisa di dalam gelas mendingin, ruang yang dijernihkan muncul di sana, dan tekanan udara di luar tetap tidak berubah, jadi itu menekan gelas dengan erat satu sama lain, dan ketika kami mengangkat yang atas, yang lebih rendah naik bersamanya. Gelas-gelas itu akan lebih rapat jika kita bisa menciptakan ruang kosong di dalamnya.

Kesimpulan: jadi kami membuktikan keberadaan tekanan atmosfer dengan dua percobaan yang diberikan di atas. Kesimpulan: jadi kami membuktikan keberadaan tekanan atmosfer dengan dua percobaan yang diberikan di atas. Pekerjaan itu dilakukan oleh Elena Vasilyeva dan Kristina Vasilyeva Pekerjaan itu dilakukan oleh Elena Vasilyeva dan Kristina Vasilyeva

Fakta bahwa Bumi ditutupi dengan cangkang udara disebut suasana, Anda pelajari dalam pelajaran geografi, mari kita ingat apa yang Anda ketahui tentang atmosfer dari kursus geografi? Itu terdiri dari gas. Mereka benar-benar mengisi volume yang disediakan untuk mereka.

DI DALAM menimbulkan pertanyaan: mengapa molekul udara di atmosfer, bergerak terus menerus dan acak, tidak terbang ke luar angkasa? Apa yang membuat mereka berada di dekat permukaan bumi? kekuatan apa? Berpegang pada gravitasi! Jadi atmosfer memiliki massa dan berat?

Dan mengapa atmosfer tidak "menetap" di permukaan bumi? Karena di antara molekul-molekul udara terdapat gaya tidak hanya gaya tarik-menarik, tetapi juga gaya tolak-menolak. Selain itu, untuk meninggalkan Bumi, mereka harus memiliki kecepatan setidaknya 11,2 km / s, ini adalah kecepatan luar angkasa kedua. Kebanyakan molekul memiliki kecepatan kurang dari 11,2 km/s.

Pengalaman 1. Ambil dua bola karet. Yang satu mengembang, yang lain tidak. Apa yang ada di dalam balon yang ditiup? Letakkan kedua bola di timbangan. Balon yang digelembungkan di satu mangkuk, yang kempis di sisi lain. Apa yang kita lihat? (Balon yang ditiup lebih berat).

Kami menemukan bahwa udara, seperti benda apa pun di Bumi, dipengaruhi oleh gravitasi, memiliki massa, dan, oleh karena itu, memiliki berat.

Kawan, rentangkan tangan Anda ke depan dengan telapak tangan ke atas. Apa yang kamu rasakan? Apakah Anda memiliki waktu yang sulit? Tapi udara menekan telapak tangan Anda, dan massa udara ini sama dengan massa truk KAMAZ yang memuat batu bata. Itu sekitar 10 ton! Para ilmuwan telah menghitung bahwa kolom tekanan udara di daerah itu 1 cm 2 dengan kekuatan seperti kettlebell di 1 kg 33 gram.

Massa udara dalam 1m³ udara: di permukaan laut - 1 kg 293g; pada ketinggian 12 km - 310 g; pada ketinggian 40 km - 4g.

Mengapa kita tidak merasakan beban ini?

Bagaimana tekanan yang diberikan pada lapisan udara bawah oleh lapisan atas ditransfer? Setiap lapisan atmosfer berada di bawah tekanan dari semua lapisan atas, dan, akibatnya, permukaan bumi dan benda-benda yang terletak di atasnya berada di bawah tekanan dari seluruh ketebalan udara, atau, seperti yang biasa mereka katakan, mengalami tekanan atmosferennie, dan, menurut hukum Pascal, tekanan ini ditransmisikan secara merata ke segala arah.

Terbuat dari bahan apakah atmosfer? Dari udara? Dan apa yang dia wakili? Udara - campuran gas: 78% - nitrogen, 21% - oksigen, 1% - gas lainnya (karbon, uap air, argon, hidrogen ...) . Kita sering lupa bahwa udara memiliki berat. Sedangkan massa jenis udara di permukaan bumi pada 0 °C adalah 1,29 kg/m 3 . Fakta bahwa udara memang memiliki berat dibuktikan oleh Galileo. Dan murid Galileo Evangelista Torricelli menyarankan dan mampu membuktikan bahwa udara memberikan tekanan pada semua benda di permukaan bumi. Tekanan ini disebut tekanan atmosfer.

Tekanan atmosfer adalah tekanan yang diberikan oleh atmosfer bumi pada semua benda di atasnya..

Ini adalah pengetahuan teoretis modern, tetapi bagaimana Anda belajar tentang tekanan atmosfer dalam praktiknya?

Asumsi tentang adanya tekanan atmosfer muncul pada abad ke-17.

Eksperimen fisikawan Jerman dan wali kota Magdeburg, Otto von Guericke, mendapatkan ketenaran besar dalam studinya. Sementara entah bagaimana memompa udara keluar dari bola logam berdinding tipis, Guericke tiba-tiba melihat bagaimana bola ini diratakan. Berkaca pada penyebab kecelakaan itu, dia menyadari bahwa perataan bola itu karena tekanan udara di sekitarnya.

Untuk membuktikan adanya tekanan atmosfer, ia menyusun dan melakukan eksperimen semacam itu.

Pada tanggal 8 Mei 1654, di kota Regensburg Jerman, dalam suasana yang sangat khusyuk, banyak bangsawan berkumpul, dipimpin oleh Kaisar Ferdinand III. Mereka semua menyaksikan tontonan yang menakjubkan: 16 kuda berjuang untuk memisahkan 2 belahan tembaga yang terpasang, yang memiliki diameter sekitar satu meter. Apa yang menghubungkan mereka? Tidak! - udara. Namun, 8 kuda yang menarik ke satu arah dan 8 kuda lainnya tidak dapat memisahkan belahan. Jadi walikota Magdeburg, Otto von Guericke, menunjukkan kepada semua orang bahwa udara bukanlah apa-apa dan bahwa ia menekan dengan kekuatan yang cukup besar pada semua badan. (2 asisten)

Ngomong-ngomong, semua orang memiliki "belahan Magdeburg" - ini adalah kepala tulang paha, yang ditahan di sendi panggul oleh tekanan atmosfer.

Sekarang kita akan mengulangi percobaan dengan belahan Magdeburg dan mengungkapkan rahasianya.

Pengalaman 2. Mari kita ambil dua gelas. Letakkan ujung lilin yang menyala di salah satu gelas. Gunting dari beberapa lapis kertas koran sebuah cincin dengan diameter sedikit lebih besar dari tepi luar kaca. Setelah membasahi kertas dengan air, letakkan di tepi atas gelas pertama. Dengan hati-hati ( perlahan) letakkan gelas kedua terbalik pada paking ini dan tekan ke kertas. Lilin akan segera padam. Sekarang, pegang gelas atas dengan tangan Anda, angkat. Kita akan melihat bahwa kaca bagian bawah tampaknya menempel pada bagian atas dan naik bersamanya. Kenapa ini terjadi? Api memanaskan udara yang terdapat di kaca bawah, dan seperti yang telah kita ketahui, udara yang dipanaskan memuai dan menjadi lebih ringan, sehingga sebagian meninggalkan kaca. Ini berarti bahwa ketika kedua gelas ditekan erat satu sama lain, ada lebih sedikit udara di dalamnya daripada sebelum dimulainya percobaan. Lilin padam segera setelah semua oksigen yang terkandung dalam gelas habis. Setelah gas yang tersisa di dalam gelas mendingin, ruang yang dijernihkan muncul di sana, dan tekanan atmosfer di luar tetap tidak berubah, jadi itu menekan gelas dengan erat satu sama lain, dan ketika kami mengangkat yang atas, yang lebih rendah naik bersamanya. Kami melihat bahwa tekanan atmosfer tinggi.

Bagaimana cara mengukur tekanan atmosfer?

Tidak mungkin menghitung tekanan atmosfer menggunakan rumus untuk menghitung tekanan kolom cairan. Lagi pula, untuk ini perlu diketahui kerapatan dan ketinggian kolom cairan atau gas. Tetapi atmosfer tidak memiliki batas atas yang jelas, dan kerapatan udara atmosfer menurun dengan meningkatnya ketinggian. Oleh karena itu, Torricelli mengusulkan cara yang sama sekali berbeda untuk menemukan tekanan atmosfer.

Torricelli mengambil tabung gelas sepanjang sekitar satu meter, yang salah satu ujungnya ditutup rapat, menuangkan air raksa ke dalam tabung ini dan menurunkan ujung tabung yang terbuka ke dalam mangkuk berisi air raksa. Beberapa merkuri tumpah ke dalam mangkuk, tetapi sebagian besar merkuri tetap berada di dalam tabung. Dari hari ke hari, kadar merkuri dalam tabung sedikit berfluktuasi, sekarang turun sedikit, lalu naik sedikit.

Tekanan air raksa pada tingkat permukaannya dibuat oleh berat kolom air raksa di dalam tabung, karena tidak ada udara di atas air raksa di bagian atas tabung (ada ruang hampa, yang disebut "Toricellian". kosong"). Oleh karena itu, tekanan atmosfer sama dengan tekanan kolom air raksa di dalam tabung. Dengan mengukur ketinggian kolom merkuri, Anda dapat menghitung tekanan yang dihasilkan merkuri. Ini akan sama dengan atmosfer. Jika tekanan atmosfer menurun, maka kolom merkuri dalam tabung Torricelli berkurang, dan sebaliknya. Mengamati perubahan harian di tingkat kolom merkuri, Torricelli memperhatikan bahwa itu bisa naik dan turun. Torricelli juga mengaitkan perubahan ini dengan perubahan cuaca.

Saat ini, tekanan atmosfer sama dengan tekanan kolom air raksa dengan ketinggian 760 mm pada suhu 0 °C, biasanya disebut tekanan atmosfer normal, yang sesuai 101 325 Pa.

760 mmHg Seni. =101 325 Pa 1 mmHg Seni. =133.3 Pa

Jika Anda memasang skala vertikal ke tabung Torricelli, Anda mendapatkan perangkat paling sederhana untuk mengukur tekanan atmosfer - barometer merkuri .

Tetapi menggunakan barometer air raksa tidak aman, karena uap air raksa beracun. Selanjutnya, perangkat lain untuk mengukur tekanan atmosfer dibuat, yang akan Anda pelajari dalam pelajaran berikutnya.

Tekanan atmosfer, mendekati normal, biasanya diamati di daerah di permukaan laut. Dengan meningkatnya ketinggian (misalnya, di pegunungan), tekanan berkurang.

Eksperimen Torricelli menarik banyak ilmuwan - orang-orang sezamannya. Ketika Pascal mengetahuinya, dia mengulanginya dengan cairan yang berbeda (minyak, anggur, dan air).

Pengalaman 3. Jika Anda membuat lubang di tutup botol air, peras dan keluarkan sedikit air. Apa yang terjadi dengan bentuk botol? Mengapa itu cacat? Apa yang perlu dilakukan agar menjadi lurus dan air mulai mengalir lagi secara intensif?( sebagai akibat dari tusukan botol, udara atmosfer mulai memasuki botol dan memberi tekanan pada air; ini digunakan dalam penetes saat memberikan obat-obatan).

Metode mengubah tekanan dalam botol ini digunakan oleh ibu rumah tangga dalam memasak saat memisahkan kuning telur dari protein. Bagaimana?

Tekanan atmosfer juga menjelaskan efek hisap dari rawa atau tanah liat. Ketika seseorang mencoba menarik kakinya keluar dari rawa atau tanah liat, penghalusan terbentuk di bawahnya, dan tekanan atmosfer tidak berubah. Overbalance tekanan atmosfer dapat mencapai 1000 N per kaki orang dewasa.

Pengalaman 4. Bagaimana cara mengambil koin dengan tangan Anda dari dasar sepiring air tanpa membasahinya? Penting untuk meletakkan sepotong kentang dengan korek api yang tertancap di dalamnya atau lilin di piring dengan air dan menyalakannya. Atas dengan gelas. Pembakaran berhenti dan air yang terkumpul di gelas dan koin dapat dengan bebas diambil dari piring kering. Apa yang menyebabkan air terkumpul di bawah kaca?

Kami telah mengamati fenomena menarik yang disebabkan oleh aksi tekanan atmosfer. Di mana Anda pernah melihat perangkat seperti itu dalam hidup, yang tindakannya didasarkan pada keberadaan dan perubahan tekanan atmosfer?

Kebanyakan orang, mengingat tahun-tahun sekolah mereka, yakin bahwa fisika adalah mata pelajaran yang sangat membosankan. Kursus ini mencakup banyak tugas dan rumus yang tidak akan berguna bagi siapa pun di kemudian hari. Di satu sisi, pernyataan-pernyataan ini benar, tetapi, seperti mata pelajaran apa pun, fisika memiliki sisi lain dari koin. Tetapi tidak semua orang menemukannya sendiri.

Banyak tergantung pada guru.

Mungkin sistem pendidikan kita yang harus disalahkan untuk ini, atau mungkin ini semua tentang guru, yang hanya memikirkan perlunya menegur materi yang disetujui dari atas, dan tidak berusaha menarik minat siswanya. Sebagian besar waktu itu salahnya. Namun, jika anak-anak beruntung, dan pelajaran akan diajarkan oleh seorang guru yang mencintai pelajarannya sendiri, maka ia tidak hanya akan dapat menarik minat siswa, tetapi juga membantu mereka menemukan sesuatu yang baru. Akibatnya, itu akan mengarah pada fakta bahwa anak-anak akan mulai menghadiri kelas-kelas seperti itu dengan senang hati. Tentu saja, rumus merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari mata kuliah akademik ini, tidak ada jalan keluar dari hal tersebut. Tapi ada juga aspek positifnya. Eksperimen sangat menarik bagi siswa. Di sini kita akan membicarakannya secara lebih rinci. Kami akan melihat beberapa eksperimen fisika menyenangkan yang dapat Anda lakukan dengan anak Anda. Itu harus menarik tidak hanya baginya, tetapi juga bagi Anda. Kemungkinan dengan bantuan kegiatan seperti itu Anda akan menanamkan minat yang tulus pada anak Anda untuk belajar, dan fisika "membosankan" akan menjadi mata pelajaran favoritnya. tidak sulit untuk dilakukan, ini akan membutuhkan sangat sedikit atribut, yang utama adalah ada keinginan. Dan, mungkin, Anda bisa mengganti anak Anda dengan guru sekolah.

Pertimbangkan beberapa eksperimen menarik dalam fisika untuk anak kecil, karena Anda harus memulai dari yang kecil.

ikan kertas

Untuk melakukan percobaan ini, kita perlu memotong ikan kecil dari kertas tebal (Anda dapat menggunakan karton), yang panjangnya harus 30-50 mm. Kami membuat lubang bundar di tengah dengan diameter sekitar 10-15 mm. Selanjutnya, dari sisi ekor, kami memotong saluran sempit (lebar 3-4 mm) ke lubang bundar. Kemudian kami menuangkan air ke dalam baskom dan dengan hati-hati menempatkan ikan kami di sana sehingga satu bidang terletak di atas air, dan yang kedua tetap kering. Sekarang Anda perlu meneteskan minyak ke dalam lubang bundar (Anda dapat menggunakan kapal tangki dari mesin jahit atau sepeda). Minyak, yang mencoba tumpah ke permukaan air, akan mengalir melalui saluran yang dipotong, dan ikan, di bawah aksi minyak yang mengalir kembali, akan berenang ke depan.

Gajah dan Pug

Ayo terus lakukan eksperimen menghibur dalam fisika bersama anak Anda. Kami menyarankan agar Anda memperkenalkan bayi Anda pada konsep tuas dan bagaimana hal itu membantu memfasilitasi pekerjaan seseorang. Misalnya, beri tahu kami bahwa Anda dapat dengan mudah mengangkat lemari pakaian atau sofa yang berat dengannya. Dan untuk kejelasan, tunjukkan eksperimen dasar dalam fisika menggunakan tuas. Untuk melakukan ini, kita membutuhkan penggaris, pensil, dan beberapa mainan kecil, tetapi selalu memiliki bobot yang berbeda (itulah sebabnya kami menyebut eksperimen ini "Gajah dan Pug"). Kami kencangkan Gajah dan Pug kami ke ujung penggaris yang berbeda menggunakan plastisin, atau benang biasa (kami hanya mengikat mainan). Nah, jika Anda meletakkan penggaris dengan bagian tengah di atas pensil, maka tentu saja gajah akan menarik, karena lebih berat. Tetapi jika Anda menggeser pensil ke arah gajah, maka Pug akan dengan mudah melebihinya. Ini adalah prinsip daya ungkit. Penggaris (tuas) bertumpu pada pensil - tempat ini adalah titik tumpu. Selanjutnya, anak harus diberitahu bahwa prinsip ini digunakan di mana-mana, itu adalah dasar untuk pengoperasian derek, ayunan, dan bahkan gunting.

Pengalaman rumah dalam fisika dengan inersia

Kami akan membutuhkan sebotol air dan jaring rumah tangga. Bukan rahasia lagi bagi siapa pun bahwa jika Anda membalik toples yang terbuka, air akan keluar darinya. Mari mencoba? Tentu saja, untuk ini lebih baik pergi ke luar. Kami menempatkan toples di grid dan mulai mengayunkannya dengan lancar, secara bertahap meningkatkan amplitudo, dan sebagai hasilnya kami membuat putaran penuh - satu, dua, tiga, dan seterusnya. Air tidak tumpah. Menarik? Dan sekarang mari kita buat airnya mengalir. Untuk melakukan ini, ambil kaleng dan buat lubang di bagian bawah. Kami memasukkannya ke dalam kisi, mengisinya dengan air dan mulai memutar. Aliran keluar dari lubang. Ketika toples berada di posisi bawah, ini tidak mengejutkan siapa pun, tetapi ketika toples terbang, air mancur terus berdetak ke arah yang sama, dan tidak setetes pun dari leher. Itu dia. Semua ini dapat menjelaskan prinsip inersia. Ketika bank berputar, ia cenderung terbang lurus, tetapi kisi-kisi tidak melepaskannya dan membuatnya menggambarkan lingkaran. Air juga cenderung terbang dengan inersia, dan dalam kasus ketika kami membuat lubang di bagian bawah, tidak ada yang mencegahnya pecah dan bergerak dalam garis lurus.

Kotak dengan kejutan

Sekarang perhatikan eksperimen fisika dengan perpindahan.Anda harus meletakkan kotak korek api di tepi meja dan perlahan-lahan memindahkannya. Saat melewati tanda tengahnya, jatuh akan terjadi. Artinya, massa bagian yang diperpanjang di luar tepi meja akan melebihi berat bagian yang tersisa, dan kotak akan terbalik. Sekarang mari kita geser pusat massa, misalnya, masukkan mur logam ke dalam (sedekat mungkin ke tepi). Tetap menempatkan kotak-kotak sedemikian rupa sehingga sebagian kecil tetap di atas meja, dan yang besar menggantung di udara. Kejatuhan tidak akan terjadi. Inti dari percobaan ini adalah bahwa seluruh massa berada di atas titik tumpu. Prinsip ini juga digunakan di seluruh. Berkat dia, furnitur, monumen, transportasi, dan banyak lagi berada dalam posisi stabil. Ngomong-ngomong, mainan anak-anak Roly-Vstanka juga dibangun berdasarkan prinsip menggeser pusat massa.

Jadi, mari kita terus mempertimbangkan eksperimen menarik dalam fisika, tetapi mari kita lanjutkan ke tahap berikutnya - untuk siswa kelas enam.

korsel air

Kami membutuhkan kaleng kosong, palu, paku, tali. Kami menembus lubang di dinding samping di bagian paling bawah dengan paku dan palu. Selanjutnya, tanpa menarik paku keluar dari lubang, tekuk ke samping. Lubang harus miring. Kami mengulangi prosedur di sisi kedua kaleng - Anda perlu memastikan bahwa lubangnya saling berhadapan, tetapi paku ditekuk ke arah yang berbeda. Kami membuat dua lubang lagi di bagian atas kapal, melewati ujung tali atau benang tebal melaluinya. Kami menggantung wadah dan mengisinya dengan air. Dua air mancur miring akan mulai berdetak dari lubang bawah, dan kaleng akan mulai berputar ke arah yang berlawanan. Roket luar angkasa bekerja berdasarkan prinsip ini - nyala api dari nozel mesin mengenai satu arah, dan roket terbang ke arah lain.

Eksperimen dalam fisika - Kelas 7

Mari kita lakukan percobaan dengan massa jenis dan cari tahu bagaimana Anda bisa membuat telur mengapung. Eksperimen fisika dengan densitas berbeda paling baik dilakukan pada contoh air tawar dan air asin. Ambil toples berisi air panas. Kami memasukkan telur ke dalamnya, dan telur itu langsung tenggelam. Selanjutnya, tambahkan garam ke dalam air dan aduk. Telur mulai mengapung, dan semakin banyak garam, semakin tinggi akan naik. Hal ini dikarenakan air asin memiliki kerapatan yang lebih tinggi dibandingkan air tawar. Jadi, semua orang tahu bahwa di Laut Mati (airnya paling asin) hampir tidak mungkin tenggelam. Seperti yang Anda lihat, eksperimen dalam fisika dapat secara signifikan meningkatkan wawasan anak Anda.

dan botol plastik

Anak-anak sekolah kelas tujuh mulai mempelajari tekanan atmosfer dan pengaruhnya terhadap benda-benda di sekitar kita. Untuk mengungkap topik ini lebih dalam, lebih baik melakukan eksperimen yang sesuai dalam fisika. Tekanan atmosfer mempengaruhi kita, meskipun tetap tidak terlihat. Mari kita ambil contoh dengan balon. Masing-masing dari kita dapat mengembangnya. Kemudian kita akan memasukkannya ke dalam botol plastik, meletakkan ujung-ujungnya di leher dan memperbaikinya. Dengan demikian, udara hanya bisa masuk ke bola, dan botol menjadi bejana tertutup. Sekarang mari kita coba untuk mengembang balon. Kami tidak akan berhasil, karena tekanan atmosfer dalam botol tidak akan memungkinkan kami melakukan ini. Saat kita meniup, balon mulai menggantikan udara di dalam bejana. Dan karena botol kami kedap udara, ia tidak punya tempat untuk pergi, dan botol itu mulai menyusut, sehingga menjadi jauh lebih padat daripada udara di dalam bola. Dengan demikian, sistem diratakan, dan balon tidak dapat digelembungkan. Sekarang kita akan membuat lubang di bagian bawah dan mencoba untuk mengembang balon. Dalam hal ini, tidak ada hambatan, udara yang dipindahkan meninggalkan botol - tekanan atmosfer menyamakan.

Kesimpulan

Seperti yang Anda lihat, eksperimen dalam fisika sama sekali tidak rumit dan cukup menarik. Cobalah untuk menarik minat anak Anda - dan belajar untuknya akan sangat berbeda, ia akan mulai menghadiri kelas dengan senang hati, yang pada akhirnya akan memengaruhi kinerja akademisnya.

Pukulan pertama, kemungkinan besar, mengarah pada fakta bahwa penguasa hanya jatuh dari meja, memantul, dan tetap utuh. Pukulan kedua kemungkinan besar memecahnya menjadi dua. Jika pukulan kedua gagal, coba lagi, pastikan koran benar-benar rata.

Mengapa itu terjadi?

Anda berhasil mematahkan garis dengan pukulan kedua karena tekanan atmosfer membantu Anda. Saat Anda menyebarkan area koran di atas permukaan penggaris, "cangkir hisap" lebar terbentuk yang tidak memungkinkan udara "menguras" ke bawah. Ketika Anda memukul penggaris dengan ujung tangan Anda, penggaris itu mencoba melepaskan diri dari bawah koran, tetapi karena udara tidak dapat "mengalir" ke bawah (ke dalam ruang antara meja dan koran) dengan kecepatan tinggi, sebagian besar udara mendorong koran, dan dengan itu dan penggaris.

Jadi, Anda memiliki penggaris dua puluh sentimeter yang ditutupi dengan koran. Jika tebalnya 2,5 sentimeter, maka luasnya adalah 50 sentimeter persegi. Jangan lupa tentang seratus kilometer plus udara dan satu kilogram tekanan per sentimeter persegi. Alhasil, saat dipukul, sebanyak 50 kilogram jatuh menimpa penggaris yang rapuh itu. Penguasa "mencoba", seperti untuk pertama kalinya, melompat dari meja, tetapi dihancurkan oleh massa lima puluh kilogram.

Di daerah pegunungan, penutup udara lebih tipis. Dari lebih dari seratus, ketinggian gunung tempat pemukiman itu berada harus dihilangkan. Tapi kolom udara tetap raksasa bahkan tanpa beberapa poin persentase yang dikurangi dengan ketinggian gunung. Tekanan ini cukup untuk menekan penggaris ke meja. Sebenarnya, ada banyak eksperimen menyenangkan yang menunjukkan kekuatan luar biasa dari atmosfer bumi. Ini hanya salah satunya. Tetapi hanya ada satu penjelasan: penutup udara sangat berat dan dalam kasus-kasus tertentu kekuatannya dapat memanifestasikan dirinya dengan cara yang paling tidak terduga. Dan ini menyebabkan kejutan, kegembiraan, dan banyak emosi lainnya bagi semua orang yang memiliki kesempatan untuk melihat kembali kekuatan alam yang agung.

Terinspirasi oleh Education.com

pengantar

Hampir setiap hari kita mendengar tentang tekanan atmosfer, misalnya ketika kita mendengar ramalan cuaca atau percakapan antara dua nenek tentang tekanan dan sakit kepala. Atmosfer mengelilingi kita di mana-mana dan meremukkan bobotnya, tetapi kita tidak merasakan tekanan ini. Bagaimana cara membuktikan adanya tekanan atmosfer?

Hipotesa : jika atmosfer memberikan tekanan pada kita dan benda-benda di sekitar kita, maka itu dapat dideteksi secara empiris.Target : secara eksperimental membuktikan adanya tekanan atmosfer.tugas :

1. Memilih dan melakukan eksperimen yang membuktikan adanya tekanan atmosfer.

2. Tunjukkan penerapan praktis tekanan atmosfer dalam kehidupan sehari-hari, teknologi, alam.

Sebuah Objek : Tekanan atmosfer.Subjek : eksperimen yang membuktikan adanya tekanan atmosfer.Metode penelitian: analisis literatur dan materi internet, observasi, eksperimen fisik, analisis dan generalisasi dari hasil yang diperoleh.Bab 1. Konsep tekanan atmosfer 1.Dari sejarah penemuan tekanan atmosfer

Tekanan atmosfer pertama kali diukur oleh ilmuwan Italia, matematikawan dan fisikawan Evangelisto Torricelli pada tahun 1644. Dia mengambil tabung gelas sepanjang 1 meter, ditutup salah satu ujungnya, diisi penuh dengan air raksa dan dibalik, menurunkan ujung terbuka ke dalam cangkir air raksa. Yang mengejutkan orang lain, hanya sebagian kecil merkuri yang tumpah keluar dari tabung. Sebuah kolom air raksa setinggi 76 cm (760 mm) tertinggal di dalam tabung. Torricelli berpendapat bahwa kolom merkuri ditahan oleh tekanan atmosfer. Baginya ide itu pertama kali datang. Torricelli menyebut perangkatnya sebagai barometer air raksa dan mengusulkan untuk mengukur tekanan atmosfer dalam milimeter air raksa (Gbr. 1).

Beras. 1 Barometer merkuri Torricelli Gbr. 2 Barometer air

Sejak itu, nama barometer muncul (dari bahasa Yunani.

baro - berat,metero - ukuran).

Eksperimen untuk mengukur tekanan atmosfer dilakukan oleh ilmuwan Prancis Blaise Pascal, yang menggunakan nama satuan tekanan. Pada 1646 ia membangun barometer air untuk mengukur tekanan atmosfer. Untuk mengukur tekanan atmosfer 760 mm Hg, ketinggian kolom air di barometer ini mencapai lebih dari 10 meter, yang tentu saja sangat merepotkan (Gbr. 2).

Barometer modern tersedia untuk setiap penduduk. Gambar 3 menunjukkan barometer modern - aneroid (diterjemahkan dari bahasa Yunani -

aneroid ). Barometer disebut demikian karena tidak mengandung merkuri.

Gambar 3. Barometer - aneroid

Banyak ilmuwan mencoba membuktikan adanya tekanan atmosfer, melakukan eksperimen. Buku teks fisika kelas 7 menjelaskan tentang eksperimen yang membuktikan adanya tekanan atmosfer. Pada 1654, percobaan dilakukan dengan "belahan Magdeburg". Udara dievakuasi dari belahan logam yang ditekan rapat. Tekanan atmosfer menekan mereka begitu kuat dari luar sehingga bahkan 16 (delapan pasang) kuda, yang menarik belahan ke arah yang berbeda, tidak dapat memisahkan belahan lagi (Gbr. 4). Eksperimen ini dilakukan oleh fisikawan Jerman, walikota kota Magdeburg, Otto von Guericke.

Sekarang di Jerman, monumen "belahan Magdeburg" yang terkenal dapat ditemukan di setiap belokan (Gbr. 5).

Gbr.4 Percobaan dengan belahan Gbr.5 "Belahan Magdeburg"

2 Fitur tekanan atmosfer

Bagaimana mekanisme pembentukan tekanan atmosfer? Kami menemukan jawaban atas pertanyaan ini di buku teks sejarah alam, fisika, dan di Internet.

Selubung udara yang mengelilingi bumi disebut atmosfer (dari bahasa Yunani

suasana - uap, udara,bola - bola) Atmosfer memanjang hingga ketinggian beberapa ribu kilometer dan mirip dengan gedung bertingkat (Gbr. 6). Sebagai hasil dari daya tarik Bumi, lapisan atas atmosfer menekan beratnya pada lapisan bawah. Lapisan udara yang berbatasan langsung dengan Bumi paling banyak terkompresi dan, menurut hukum Pascal, mentransfer tekanan ke segala arah ke segala sesuatu yang ada di dan dekat Bumi.

Gbr.6 Struktur atmosfer bumi.

Pengamatan ahli meteorologi menunjukkan bahwa tekanan atmosfer di daerah yang terletak di atas permukaan laut rata-rata 760 mm Hg, tekanan ini disebut

tekanan atmosfer normal . Ketika ketinggian meningkat, kepadatan udara berkurang, yang mengarah pada penurunan tekanan. Di puncak gunung, tekanan atmosfer lebih rendah daripada di kakinya. Dengan pendakian kecil, rata-rata, untuk setiap 10,5 m pendakian, tekanan berkurang 1 mmHg atau 1,33 hPa.

Adanya tekanan atmosfer dapat dijelaskan oleh banyak fenomena yang kita jumpai dalam kehidupan. Sebagai contoh, saya belajar dari buku teks fisika kelas 7 bahwa sebagai akibat dari tekanan atmosfer, gaya sebesar 10N bekerja pada setiap sentimeter persegi tubuh kita dan benda apa pun, tetapi tubuh tidak runtuh di bawah tekanan seperti itu. Ini disebabkan oleh fakta bahwa itu diisi dengan udara di dalam, yang tekanannya sama dengan tekanan udara luar. Ketika kita menghirup udara, kita meningkatkan volume dada, sementara tekanan udara di dalam paru-paru berkurang dan tekanan atmosfer mendorong sebagian udara ke sana. Saat menghembuskan napas, yang terjadi sebaliknya.

Bagaimana cara kita minum?

Menghirup cairan melalui mulut menyebabkan ekspansi dada dan penipisan udara, baik di paru-paru maupun di mulut. Tekanan di dalam mulut berkurang. Meningkat, dibandingkan dengan bagian internal, tekanan atmosfer eksternal "menggerakkan" cairan di sana. Bagaimana tubuh manusia menggunakan tekanan atmosfer.

Prinsip pengoperasian banyak perangkat didasarkan pada fenomena tekanan atmosfer. Salah satunya adalah pompa cairan piston. Pompa ditunjukkan secara skematis pada Gambar 7. Ini terdiri dari sebuah silinder, di mana piston yang terpasang erat pada dinding naik dan turun. Ketika piston bergerak ke atas, air naik (ke dalam kekosongan) di bawah aksi tekanan atmosfer.

Jarum suntik medis, yang banyak digunakan dalam pengobatan, bekerja dengan prinsip yang sama.

Sangat mengherankan bahwa pada tahun 1648, filsuf, matematikawan, dan fisikawan Prancis Blaise Pascal, yang mempelajari perilaku cairan di bawah tekanan, menemukan jarum suntik - desain lucu dari mesin pres dan jarum. Jarum suntik yang sebenarnya hanya muncul pada tahun 1853. Sangat mengherankan bahwa dua orang yang bekerja secara independen satu sama lain merancang mesin injeksi sekaligus: orang Skotlandia Alexander Wood (Kayu) dan orang Prancis Charles Gabriel Pravaz (Pravaz). Dan nama "spritze", yang berarti "menyuntikkan, memercikkan", muncul di Jerman.

Gbr.7 Pompa Gbr.8 Tekan hidrolik dan air mancur

Tindakan tekanan atmosfer menjelaskan prinsip pengoperasian pers hidrolik, dongkrak, rem hidrolik, air mancur, rem pneumatik, dan banyak perangkat teknis (Gbr. 8).

Perubahan tekanan atmosfer mempengaruhi cuaca.

Dengan penurunan tekanan atmosfer, kelembaban udara meningkat, curah hujan dan peningkatan suhu udara dimungkinkan. Ketika tekanan atmosfer naik, cuaca menjadi cerah dan tidak ada perubahan mendadak dalam kelembaban dan suhu.Agar seseorang merasa nyaman, tekanan atmosfer harus sama dengan 750 mm. rt. pilar.

Jika tekanan atmosfer menyimpang, bahkan 10 mm, ke satu arah atau lainnya, seseorang merasa tidak nyaman dan ini dapat memengaruhi kondisi kesehatannya.

Sebagai hasil dari studi teoritis, kami menemukan bahwa tekanan atmosfer secara signifikan mempengaruhi kehidupan manusia.

Bab 2. Eksperimen yang Mengkonfirmasi Adanya Tekanan Atmosfer Pengalaman No. 1 . Prinsip pengoperasian jarum suntik dan pipet medis . Perangkat dan bahan : spuit, pipet, segelas air berwarna.Pengalaman kemajuan : turunkan plunger spuit ke bawah, lalu turunkan ke dalam segelas air dan angkat plunger. Air akan masuk ke spuit (Gbr.9). Kami menekan karet gelang pipet, cairan memasuki tabung gelas.Penjelasan pengalaman : Saat plunger diturunkan, udara keluar dari spuit dan tekanan udara di dalamnya berkurang. Udara luar di bawah aksi tekanan atmosfer mendorong cairan ke dalam jarum suntik. Pipet "bekerja" sesuai dengan prinsip yang sama (Gbr. 10).

Gbr.9 Jarum suntik medis 10 Pipet

Pengalaman nomor 2. Bagaimana cara mengeluarkan koin dari air tanpa membuat tangan Anda basah? Perangkat dan bahan : piring, lilin di atas dudukan, gelas kering.Pengalaman kemajuan : taruh koin di piring, lalu tuangkan air, taruh lilin yang menyala. Kami menutupi lilin dengan gelas. Air ada di gelas, dan piringnya kering.Penjelasan pengalaman : lilin menyala dan udara dari bawah kaca menipis, tekanan udara di sana berkurang. Tekanan atmosfer di luar mendorong air ke bawah kaca.

Gbr. 11 Pengalaman dengan koin

Pengalaman nomor 3. Kaca tidak tumpah. Perangkat dan bahan : gelas, air, selembar kertas.Pengalaman kemajuan : tuangkan air ke dalam gelas dan tutup dengan kertas di atasnya. Balikkan gelas. Lembaran kertas tidak jatuh, air dari gelas tidak tumpah.Penjelasan pengalaman : tekanan udara dari semua sisi dan dari bawah ke atas juga. Air bekerja di atas daun. Tekanan air di dalam gelas sama dengan tekanan udara di luar.Pengalaman nomor 4. Bagaimana cara memasukkan telur ke dalam botol? Perangkat dan bahan : botol kaca dengan leher lebar, telur rebus, korek api dan lilin untuk kue.Pengalaman kemajuan : kupas telur rebus, tempelkan lilin ke telur dan bakar. Kami membawa botol dari atas dan memasukkan telur ke dalamnya seperti gabus. Telur akan ditarik ke dalam botol.Penjelasan Pengalaman: api menggantikan oksigen dari botol, tekanan udara di dalam botol berkurang. Di luar, tekanan udara tetap sama dan mendorong telur ke dalam botol (Gbr. 12).

Beras. Gbr. 12 Percobaan dengan telur Gbr. 13 Percobaan dengan botol

Pengalaman No. 5. Botol pipih. Perangkat dan bahan : ketel air panas, botol plastik kosong.Pengalaman kemajuan : Bilas botol dengan air panas. Kuras airnya dan segera tutup tutup botolnya. Botol akan runtuh.Penjelasan pengalaman : air panas memanaskan udara di dalam botol, udara memuai. Ketika botol disumbat, udara mendingin. Pada saat yang sama, tekanan menurun. Udara luar atmosfer menekan botol (Gbr.13).

Pengalaman nomor 6. Segelas air dan selembar kertas.

Perangkat dan bahan : gelas, air dan secarik kertas.

Pengalaman kemajuan : tuangkan air ke dalam gelas (tapi tidak penuh), tutup dengan selembar kertas dan balikkan. Daun tidak akan jatuh dari kaca.

Penjelasan pengalaman : selembar kertas menahan tekanan atmosfer, yang bekerja dari luar dengan gaya yang lebih besar daripada berat air dalam gelas (Gbr. 14)

Beras. 14 pengalaman dengan gelas

Pengalaman nomor 7. Otto von Guericke di rumah.

Perangkat dan bahan : 2 gelas, cincin dari selembar kertas dengan diameter gelas yang direndam dalam air, ujung lilin, korek api.

Pengalaman kemajuan : letakkan lilin yang menyala dalam satu gelas, letakkan cincin kertas yang dicelupkan ke dalam air di atasnya dan tutup dengan gelas kedua dan tekan dengan ringan. Lilin padam, kami mengangkat gelas atas dan perhatikan bahwa gelas kedua ditekan ke gelas atas.

Penjelasan pengalaman : udara mengembang dari pemanasan dan sebagian keluar. Semakin sedikit udara yang tersisa di dalam, semakin mereka dikompresi dari luar oleh tekanan atmosfer, yang tetap konstan. Menembus di dalam udara, mencegah dibasahi dengan air, cincin kertas

Fig.15 Belahan Magderburg di rumah.

Bab 3. Penggunaan praktis tekanan atmosfer.

1. Bagaimana cara kita minum? Kami memasukkan gelas atau sendok dengan cairan ke mulut kami dan "menarik" isinya ke dalam diri kami sendiri. Mengapa, pada kenyataannya, cairan itu mengalir ke mulut kita? Apa yang membuatnya terpesona? Alasannya adalah ini: ketika kita minum, kita membusungkan dada dan dengan demikian menjernihkan udara di dalam mulut; di bawah tekanan udara luar, cairan mengalir ke arah kita di ruang di mana tekanannya lebih rendah, dan dengan demikian menembus ke dalam mulut kita.

Jadi, sebenarnya, kita minum tidak hanya dengan mulut, tetapi juga dengan paru-paru; karena ekspansi paru-paru adalah alasan mengapa cairan mengalir ke mulut kita.

2. Tekanan atmosfer pada satwa liar. Lalat dan katak pohon dapat menempel pada kaca jendela berkat cangkir hisap kecil yang menciptakan ruang hampa udara dan atmosfer

tekanan menjaga cangkir hisap pada kaca. Ikan lengket memiliki permukaan isap yang terdiri dari lipatan-lipatan yang membentuk "kantong" yang dalam.
Ketika Anda mencoba merobek cangkir hisap dari permukaan yang menempel, kedalaman saku meningkat, tekanan di dalamnya berkurang, dan kemudian tekanan eksternal menekan cangkir hisap lebih kuat.

3.Peminum burung otomatis terdiri dari botol berisi air dan dijungkirbalikkan di bak sehingga lehernya sedikit di bawah permukaan air di bak. Mengapa air tidak keluar dari botol? Tekanan atmosfer membuat air tetap berada di dalam botol.

4. Pompa cairan piston Air di dalam silinder naik di belakang piston di bawah aksi tekanan atmosfer. Tindakan pompa piston didasarkan pada ini. Pompa ditunjukkan secara skematis pada gambar. Ini terdiri dari silinder di mana piston 1, yang melekat erat pada dinding, naik dan turun Katup 2 dipasang di bagian bawah silinder dan di piston itu sendiri, hanya membuka ke atas. Ketika piston bergerak ke atas, air memasuki pipa di bawah aksi tekanan atmosfer, mengangkat katup bawah dan bergerak di belakang piston. (lihat lampiran gambar 1). Ketika piston bergerak ke bawah, air di bawah piston menekan katup bawah, dan menutup. Pada saat yang sama, katup di dalam piston terbuka di bawah tekanan air, dan air mengalir ke ruang di bawah piston. Dengan gerakan piston ke atas berikutnya, air di atasnya naik bersamanya, yang dituangkan ke dalam pipa. Pada saat yang sama, bagian air yang baru naik di belakang piston, yang, ketika piston kemudian diturunkan, akan berada di atasnya.

5.Leaver Ini adalah perangkat untuk mengambil berbagai cairan.. Hati diturunkan ke dalam cairan, kemudian lubang atas ditutup dengan jari dan dikeluarkan dari cairan. Ketika lubang atas dibuka, air mulai mengalir dari hati

6. Barometer aneroid adalah alat untuk mengukur tekanan atmosfer berdasarkan desain non-cair. Pengoperasian perangkat didasarkan pada pengukuran deformasi elastis yang disebabkan oleh tekanan atmosfer
bejana logam berdinding tipis dari mana udara dipompa keluar.