Účel práce: dokázať existenciu atmosférického tlaku. Účel práce: dokázať existenciu atmosférického tlaku. Zariadenia a materiály: Zariadenia a materiály: sklo plnené vodným sklom plnené vodným papierom. papier. Robiť prácu Robiť prácu

Naplňte obyčajný pohár až po okraj vodou. Prikryjeme ho kusom papiera, ako je znázornené na obrázku. Pevne ho zakryte rukou a otočte papier nadol. Opatrne odstráňte ruku a držte pohár za spodok. Voda sa nevylieva. Naplňte obyčajný pohár až po okraj vodou. Prikryjeme ho kusom papiera, ako je znázornené na obrázku. Pevne ho zakryte rukou a otočte papier nadol. Opatrne odstráňte ruku a držte pohár za spodok. Voda sa nevylieva. Je to spôsobené tým, že tlak vzduchu zadržiava vodu. Tlak vzduchu sa šíri rovnako do všetkých strán (podľa Pascalovho zákona), čo znamená, že aj stúpa. Papier slúži len na to, aby bol povrch vody dokonale rovný. Je to spôsobené tým, že tlak vzduchu zadržiava vodu. Tlak vzduchu sa šíri rovnako do všetkých strán (podľa Pascalovho zákona), čo znamená, že aj stúpa. Papier slúži len na to, aby bol povrch vody dokonale rovný.

Skúsenosti so sklom. Vezmite dva poháre, koniec sviečky, trochu novinového papiera, nožnice. Vložte koniec zapálenej sviečky do jedného z pohárov. Z niekoľkých vrstiev novinového papiera, položených na seba, vystrihnite kruh s priemerom o niečo väčším, ako je vonkajší okraj pohára. Potom vystrihnite stred kruhu tak, aby väčšina otvoru pohára zostala otvorená. Po navlhčení papiera vodou dostaneme elastické tesnenie, ktoré nasadíme na horný okraj prvého pohára. Na túto rozperu opatrne položíme prevrátené druhé sklo a pritlačíme ho k papieru tak, aby vnútro oboch pohárov bolo izolované od vonkajšieho vzduchu. Sviečka čoskoro zhasne. Teraz držte horné sklo rukou a zdvihnite ho. Uvidíme, že spodné sklo sa akoby prilepilo na vrchné a stúpalo spolu s ním.

Stalo sa to preto, že oheň ohrieval vzduch obsiahnutý v spodnom pohári a ako už vieme, ohriaty vzduch sa rozpína ​​a stáva sa ľahším, takže časť z neho vyšla von z pohára. Keď sme sa pomaly priblížili k druhému poháru k prvému, časť vzduchu v ňom obsiahnutá sa tiež stihla zohriať a vyšla von. To znamená, že keď boli obe sklá pevne pritlačené k sebe, bolo v nich menej vzduchu ako pred začiatkom experimentu. Sviečka zhasla, len čo sa spotreboval všetok kyslík obsiahnutý v pohároch. Po ochladení plynov, ktoré zostali vo vnútri pohára, tam vznikol riedky priestor a tlak vzduchu vonku zostal nezmenený, takže poháre tesne pritlačil k sebe a keď sme nadvihli horný, zdvihol sa s ním aj spodný. Poháre by boli ešte tesnejšie pritlačené k sebe, keby sme v nich vytvorili úplne prázdny priestor.

Záver: existenciu atmosférického tlaku sme teda dokázali dvoma vyššie uvedenými experimentmi. Záver: existenciu atmosférického tlaku sme teda dokázali dvoma vyššie uvedenými experimentmi. Prácu vykonali Elena Vasilyeva a Kristina Vasilyeva Prácu vykonali Elena Vasilyeva a Kristina Vasilyeva

Skutočnosť, že Zem je pokrytá vzduchovým plášťom tzv atmosféru, učili ste sa na hodinách geografie, pripomeňme si, čo viete o atmosfére z kurzu geografie? Skladá sa z plynov. Úplne vyplnia objem, ktorý im bol poskytnutý.

AT vyvoláva otázku: prečo neustále a náhodne sa pohybujúce molekuly vzduchu v atmosfére neodlietajú do svetového priestoru? Čo ich drží blízko povrchu Zeme? Akú silu? Držte sa gravitácie! Takže atmosféra má hmotnosť a hmotnosť?

A prečo sa atmosféra „neusadí“ na zemskom povrchu? Pretože medzi molekulami vzduchu sú sily nielen príťažlivé, ale aj odpudivé. Navyše, aby mohli opustiť Zem, musia mať rýchlosť aspoň 11,2 km/s, ide o druhú vesmírnu rýchlosť. Väčšina molekúl má rýchlosť nižšiu ako 11,2 km/s.

Skúsenosti 1. Vezmite dve gumené loptičky. Jeden je nafúknutý, druhý nie. Čo je v nafúknutom balóne? Položte obe guľôčky na váhu. Na jednej miske nafúknutý balón, na druhej vyfúknutý. čo vidíme? (Nafúknutý balón je ťažší).

Zistili sme, že vzduch, ako každé teleso na Zemi, je ovplyvnený gravitáciou, má hmotnosť, a teda aj hmotnosť.

Chlapci, natiahnite ruky dopredu s dlaňami nahor. Čo cítiš? máš to ťažké? Ale vzduch tlačí na vaše dlane a hmotnosť tohto vzduchu sa rovná hmotnosti nákladného auta KAMAZ naloženého tehlami. To je asi 10 ton! Vedci vypočítali, že na oblasť tlačí stĺpec vzduchu 1 cm2 s takou silou ako kettlebell in 1 kg 33 g.

Hmotnosť vzduchu v 1 m³ vzduchu: na úrovni mora - 1 kg 293 g; v nadmorskej výške 12 km - 310 g; vo výške 40 km - 4g.

Prečo necítime túto váhu?

Ako sa prenáša tlak, ktorý na spodnú vzduchovú vrstvu pôsobí horná vrstva? Každá vrstva atmosféry je pod tlakom zo všetkých horných vrstiev a tým pádom aj zemský povrch a telesá na ňom sú pod tlakom celej hrúbky vzduchu, alebo, ako sa zvyčajne hovorí, zažíva atmosférický tlakenenie, a podľa Pascalovho zákona sa tento tlak prenáša rovnako vo všetkých smeroch.

Z akého materiálu je vyrobená atmosféra? Zo vzduchu? A čo predstavuje? Vzduch - zmes plynov: 78% - dusík, 21% - kyslík, 1% - ostatné plyny (uhlík, vodná para, argón, vodík ...) . Často zabúdame, že vzduch má váhu. Hustota vzduchu na povrchu Zeme pri 0°C je 1,29 kg/m 3 . Skutočnosť, že vzduch má váhu, dokázal Galileo. A Galileov študent Evangelista Torricelli navrhol a dokázal dokázať, že vzduch vyvíja tlak na všetky telesá na povrchu Zeme. Tento tlak sa nazýva atmosférický tlak.

Atmosférický tlak je tlak, ktorým pôsobí zemská atmosféra na všetky objekty na nej..

To sú moderné teoretické poznatky, ale ako ste sa dozvedeli o atmosférickom tlaku v praxi?

Predpoklady o existencii atmosférického tlaku vznikli v 17. storočí.

Veľkú slávu pre jeho štúdium získali pokusy nemeckého fyzika a purkmistra Magdeburgu Otta von Guerickeho. Zatiaľ čo nejakým spôsobom pumpoval vzduch z tenkostennej kovovej gule, Guericke zrazu videl, ako je táto guľa sploštená. Keď sa zamyslel nad príčinou nehody, uvedomil si, že sploštenie lopty bolo spôsobené tlakom okolitého vzduchu.

Aby dokázal existenciu atmosférického tlaku, vymyslel a uskutočnil takýto experiment.

8. mája 1654 sa v nemeckom meste Regensburg vo veľmi slávnostnej atmosfére zišlo mnoho šľachticov na čele s cisárom Ferdinandom III. Všetci boli svedkami úžasnej podívanej: 16 koní sa snažilo oddeliť 2 pripevnené medené pologule, ktoré mali priemer asi meter. Čo ich spájalo? Nič! - vzduch. Avšak 8 koní ťahajúcich jedným smerom a 8 druhým nedokázalo oddeliť hemisféry. Starosta Magdeburgu Otto von Guericke teda všetkým ukázal, že vzduch nie je vôbec nič a že tlačí značnou silou na všetky telá. (2 asistenti)

Mimochodom, všetci ľudia majú „magdeburské hemisféry“ - to sú hlavy stehenných kostí, ktoré sú držané v panvovom kĺbe atmosférickým tlakom.

Teraz si experiment s magdeburskými pologuľami zopakujeme a odhalíme jeho tajomstvo.

Skúsenosť 2. Vezmime si dva poháre. Vložte koniec zapálenej sviečky do jedného z pohárov. Vystrihnite z niekoľkých vrstiev novinového papiera krúžok s priemerom o niečo väčším, ako je vonkajší okraj pohára. Po navlhčení papiera vodou ho položte na horný okraj prvého pohára. Opatrne ( pomaly) na toto tesnenie položte obrátený druhý pohár a pritlačte ho k papieru. Sviečka čoskoro zhasne. Teraz držte horné sklo rukou a zdvihnite ho. Uvidíme, že spodné sklo sa akoby prilepilo na vrchné a stúpalo spolu s ním. Prečo sa to stalo? Oheň ohrieval vzduch obsiahnutý v spodnom pohári a ako už vieme, ohriaty vzduch sa rozpína ​​a stáva sa ľahším, takže časť pohára opustila. To znamená, že keď boli obe sklá pevne pritlačené k sebe, bolo v nich menej vzduchu ako pred začiatkom experimentu. Sviečka zhasla, len čo sa spotreboval všetok kyslík obsiahnutý v pohároch. Po ochladení plynov, ktoré zostali vo vnútri pohára, tam vznikol riedky priestor a atmosférický tlak vonku zostal nezmenený, takže poháre tesne pritlačil k sebe, a keď sme nadvihli horný, zdvihol sa s ním aj spodný. Vidíme, že atmosférický tlak je vysoký.

Ako merať atmosférický tlak?

Nie je možné vypočítať atmosférický tlak pomocou vzorca na výpočet tlaku v stĺpci kvapaliny. Koniec koncov, na to je potrebné poznať hustotu a výšku stĺpca kvapaliny alebo plynu. Ale atmosféra nemá jasnú hornú hranicu a hustota atmosférického vzduchu klesá s rastúcou výškou. Torricelli preto navrhol úplne iný spôsob, ako nájsť atmosférický tlak.

Torricelli vzal sklenenú trubicu dlhú asi jeden meter, na jednom konci zapečatenú, nalial do tejto trubice ortuť a spustil otvorený koniec trubice do misky s ortuťou. Časť ortuti sa vyliala do misky, ale väčšina ortuti zostala v skúmavke. Zo dňa na deň hladina ortuti v skúmavke mierne kolísala, teraz trochu klesla, potom trochu stúpala.

Tlak ortuti na úrovni jej povrchu je vytvorený hmotnosťou ortuťového stĺpca v trubici, pretože nad ortuťou v hornej časti trubice nie je vzduch (je tu vákuum, ktoré sa nazýva „torricelliovský“ neplatný“). Z toho vyplýva, že atmosférický tlak sa rovná tlaku ortuťového stĺpca v trubici. Meraním výšky stĺpca ortuti môžete vypočítať tlak, ktorý ortuť vytvára. Bude sa rovnať atmosférickému. Ak sa atmosférický tlak zníži, potom sa ortuťový stĺpec v Torricelliho trubici zníži a naopak. Pri sledovaní denných zmien hladiny ortuťového stĺpca si Torricelli všimol, že môže stúpať a klesať. Torricelli spájal tieto zmeny aj so zmenami počasia.

V súčasnosti sa tlak atmosféry rovná tlaku ortuťového stĺpca s výškou 760 mm pri teplote 0°C je zvykom volať normálny atmosférický tlak, čo zodpovedá 101 325 Pa.

760 mmHg čl. =101 325 Pa 1 mmHg čl. =133,3 Pa

Ak na Torricelliho trubicu pripojíte vertikálnu stupnicu, získate najjednoduchšie zariadenie na meranie atmosférického tlaku - ortuťový barometer .

Ale používanie ortuťového barometra nie je bezpečné, pretože ortuťové výpary sú jedovaté. Následne boli vytvorené ďalšie prístroje na meranie atmosférického tlaku, ktoré sa dozviete v priebehu ďalšej lekcie.

Atmosférický tlak, blízky normálu, sa zvyčajne pozoruje v oblastiach na hladine mora. So stúpajúcou nadmorskou výškou (napríklad v horách) tlak klesá.

Torricelliho experimenty zaujali mnohých vedcov – jeho súčasníkov. Keď sa o nich Pascal dozvedel, zopakoval ich s rôznymi tekutinami (olej, víno a voda).

Skúsenosť 3. Ak urobíte dieru vo uzávere fľaše s vodou, stlačte a uvoľnite trochu vody. Čo sa stane s tvarom fľaše? Prečo je deformovaný? Čo treba urobiť, aby sa narovnal a voda sa začala opäť intenzívne vylievať?( v dôsledku prepichnutia fľašky sa do fľaše začal dostávať atmosférický vzduch a vyvíjal tlak na vodu, to sa používa v kvapkadlách pri podávaní liekov).

Tento spôsob zmeny tlaku vo fľaši využívajú gazdinky pri varení pri oddeľovaní žĺtkov od bielkovín. ako?

Atmosférický tlak tiež vysvetľuje sací efekt močiara alebo hliny. Keď sa človek pokúša vytiahnuť nohu z močiara alebo hliny, vytvorí sa pod ňou riedka a atmosférický tlak sa nemení. Nadmerná rovnováha atmosférického tlaku môže dosiahnuť 1000 N na stopu dospelého človeka.

Skúsenosti 4. Ako dostať mincu rukami z dna taniera s vodou bez toho, aby ste ich namočili? Do taniera s vodou je potrebné vložiť kúsok zemiaka so zapichnutými zápalkami alebo sviečku a zapáliť. Vrch s pohárom. Horenie prestalo a voda zhromaždená v pohári a minca sa dajú voľne odoberať zo suchého taniera. Čo spôsobilo hromadenie vody pod sklom?

Pozorovali sme zaujímavé javy, ktoré sú spôsobené pôsobením atmosférického tlaku. Kde ste v živote videli také zariadenia, ktorých činnosť je založená na existencii a zmene atmosférického tlaku?

Väčšina ľudí, ktorí si spomínajú na svoje školské roky, si je istá, že fyzika je veľmi nudný predmet. Kurz obsahuje veľa úloh a vzorcov, ktoré sa v neskoršom veku nebudú hodiť nikomu. Na jednej strane sú tieto tvrdenia pravdivé, no ako každý predmet, aj fyzika má druhú stranu mince. Nie každý to však objaví sám.

Veľa závisí od učiteľa.

Možno za to môže naše školstvo, možno je to všetko o učiteľovi, ktorý myslí len na potrebu napomínať zhora schválenú látku a nesnaží sa zaujať svojich žiakov. Väčšinou je to jeho chyba. Ak však budú mať deti šťastie a hodinu bude viesť učiteľ, ktorý má svoj predmet sám rád, dokáže žiakov nielen zaujať, ale aj pomôcť objaviť niečo nové. V dôsledku toho to povedie k tomu, že deti začnú s radosťou navštevovať takéto triedy. Neodmysliteľnou súčasťou tohto akademického predmetu sú samozrejme vzorce, z toho niet úniku. Ale sú tu aj pozitívne stránky. Experimenty sú pre študentov mimoriadne zaujímavé. Tu si o tom povieme podrobnejšie. Pozrieme sa na niekoľko zábavných fyzikálnych experimentov, ktoré môžete robiť so svojím dieťaťom. Malo by to byť zaujímavé nielen pre neho, ale aj pre vás. Je pravdepodobné, že pomocou takýchto aktivít vzbudíte vo svojom dieťati skutočný záujem o učenie a „nudná“ fyzika sa stane jeho obľúbeným predmetom. nie je ťažké to vykonať, bude to vyžadovať veľmi málo atribútov, hlavná vec je, že existuje túžba. A možno potom môžete nahradiť svoje dieťa učiteľom školy.

Zvážte niekoľko zaujímavých fyzikálnych experimentov pre najmenších, pretože treba začať v malom.

papierové ryby

Na vykonanie tohto experimentu musíme vystrihnúť malú rybu z hrubého papiera (môžete použiť lepenku), ktorej dĺžka by mala byť 30 - 50 mm. V strede urobíme okrúhly otvor s priemerom asi 10-15 mm. Ďalej zo strany chvosta vyrežeme úzky kanál (šírka 3-4 mm) do okrúhleho otvoru. Potom nalejeme vodu do misky a opatrne tam umiestnime ryby tak, aby jedna rovina ležala na vode a druhá zostala suchá. Teraz je potrebné do okrúhleho otvoru nakvapkať olej (môžete použiť olejček zo šijacieho stroja alebo bicykla). Olej, ktorý sa snaží rozliať po hladine vody, pretečie prerezaným kanálom a ryba pôsobením oleja prúdiaceho späť bude plávať vpred.

Slon a mopslík

Pokračujme vo vykonávaní zábavných fyzikálnych experimentov s vaším dieťaťom. Odporúčame, aby ste svoje dieťa zoznámili s konceptom páky a s tým, ako pomáha uľahčiť prácu človeka. Povedzte nám napríklad, že s ním ľahko zdvihnete ťažkú ​​šatníkovú skriňu alebo pohovku. A pre názornosť ukážte elementárny experiment z fyziky pomocou páky. Potrebujeme k tomu pravítko, ceruzku a pár malých hračiek, vždy však rôznej hmotnosti (preto sme tento experiment nazvali „Slon a mops“). Nášho Slona a Mopsa pripevníme na rôzne konce pravítka pomocou plastelíny alebo obyčajnej nite (hračky len priviažeme). Ak teraz nasadíte pravítko so strednou časťou na ceruzku, tak samozrejme slon bude ťahať, pretože je ťažší. Ale ak posuniete ceruzku smerom k slonovi, Pug to ľahko preváži. Toto je princíp pákového efektu. Pravítko (páka) spočíva na ceruzke - toto miesto je oporou. Ďalej by sa malo dieťaťu povedať, že tento princíp sa používa všade, je základom pre obsluhu žeriavu, hojdačky a dokonca aj nožníc.

Domáce skúsenosti z fyziky so zotrvačnosťou

Budeme potrebovať pohár vody a sieťku do domácnosti. Pre nikoho nebude tajomstvom, že ak otvorenú nádobu otočíte, voda z nej vytečie. Vyskúšajme? Samozrejme, že je lepšie ísť von. Nádobu vložíme do mriežky a začneme s ňou hladko kývať, postupne zvyšujeme amplitúdu a v dôsledku toho urobíme úplné otočenie - jeden, dva, tri atď. Voda sa nevylieva. zaujímavé? A teraz necháme vodu vyliať. Aby ste to urobili, vezmite plechovku a vytvorte dieru na dne. Vložíme ho do mriežky, naplníme vodou a začneme otáčať. Z diery vyteká potok. Keď je nádoba v spodnej polohe, nikoho to neprekvapí, ale keď vyletí, fontána naďalej bije rovnakým smerom a ani kvapka z krku. To je všetko. To všetko môže vysvetliť princíp zotrvačnosti. Keď sa breh otáča, má tendenciu letieť rovno, ale mriežka ho nepustí a núti ho opísať kruhy. Voda má tendenciu lietať aj zotrvačnosťou a v prípade, že sme na dne urobili dieru, nič jej nebráni v tom, aby sa vylomila a pohybovala sa v priamom smere.

Krabička s prekvapením

Teraz zvážte experimenty vo fyzike s premiestnením. Musíte položiť zápalkovú škatuľku na okraj stola a pomaly s ňou pohybovať. V momente, keď prekročí svoju strednú značku, dôjde k pádu. To znamená, že hmotnosť časti presahujúcej okraj dosky stola presiahne hmotnosť zvyšnej časti a škatule sa prevrátia. Teraz posuňme ťažisko, napríklad dáme dovnútra kovovú maticu (čo najbližšie k okraju). Zostáva umiestniť škatule tak, aby ich malá časť zostala na stole a veľká visela vo vzduchu. K pádu nedôjde. Podstatou tohto experimentu je, že celá hmota je nad oporným bodom. Tento princíp sa používa aj v celom texte. Vďaka nemu je nábytok, pamiatky, doprava a mnoho iného v stabilnej polohe. Mimochodom, aj detská hračka Roly-Vstanka je postavená na princípe posúvania ťažiska.

Pokračujme teda v úvahách o zaujímavých experimentoch z fyziky, ale prejdime k ďalšej fáze – pre žiakov šiesteho ročníka.

vodný kolotoč

Potrebujeme prázdnu plechovku, kladivo, klinec, povraz. V bočnej stene úplne dole prerazíme klincom a kladivom otvor. Ďalej, bez toho, aby ste vytiahli klinec z otvoru, ohnite ho na stranu. Je potrebné, aby bol otvor šikmý. Postup zopakujeme aj na druhej strane plechovky - treba dbať na to, aby boli otvory oproti sebe, ale klince boli ohnuté v rôznych smeroch. V hornej časti nádoby prerazíme ďalšie dva otvory, prevlečieme cez ne konce povrazu alebo hrubej nite. Nádobu zavesíme a naplníme vodou. Zo spodných otvorov začnú biť dve šikmé fontány a plechovka sa začne otáčať opačným smerom. Na tomto princípe fungujú vesmírne rakety – jedným smerom dopadá plameň z trysiek motora a druhým smerom letí raketa.

Experimenty z fyziky - 7. ročník

Urobme experiment s hustotou hmoty a zistíme, ako môžete urobiť vajce float. Experimenty vo fyzike s rôznou hustotou sa najlepšie robia na príklade sladkej a slanej vody. Vezmite nádobu naplnenú horúcou vodou. Vložíme do nej vajíčko a hneď sa potopí. Potom do vody pridajte soľ a premiešajte. Vajíčko začne plávať a čím viac soli, tým vyššie bude stúpať. Slaná voda má totiž vyššiu hustotu ako sladká voda. Každý teda vie, že v Mŕtvom mori (jeho voda je najslanejšia) je takmer nemožné utopiť sa. Ako vidíte, experimenty vo fyzike môžu výrazne zvýšiť obzory vášho dieťaťa.

a plastovú fľašu

Školáci v siedmom ročníku začínajú skúmať atmosférický tlak a jeho vplyv na predmety okolo nás. Aby sme túto tému odhalili hlbšie, je lepšie vykonať príslušné experimenty vo fyzike. Atmosférický tlak nás ovplyvňuje, hoci zostáva neviditeľný. Vezmime si príklad s balónom. Nafúknuť si ju dokáže každý z nás. Potom ho vložíme do plastovej fľaše, okraje priložíme na hrdlo a zafixujeme. Vzduch sa tak môže dostať iba do lopty a z fľaše sa stane zapečatená nádoba. Teraz skúsme nafúknuť balón. Nepodarí sa nám to, keďže nám to atmosférický tlak vo fľaši nedovolí. Keď fúkame, balón začne vytláčať vzduch v nádobe. A keďže je naša fľaša vzduchotesná, nemá kam ísť a začína sa zmenšovať, čím je oveľa hustejšia ako vzduch v guli. V súlade s tým je systém vyrovnaný a nie je možné nafúknuť balón. Teraz urobíme dieru na dne a pokúsime sa nafúknuť balón. V tomto prípade neexistuje žiadny odpor, vytlačený vzduch opúšťa fľašu - atmosférický tlak sa vyrovnáva.

Záver

Ako vidíte, experimenty vo fyzike nie sú vôbec zložité a celkom zaujímavé. Pokúste sa zaujať svoje dieťa - a štúdium pre neho bude úplne iné, začne s radosťou navštevovať hodiny, čo nakoniec ovplyvní jeho akademický výkon.

Prvý úder s najväčšou pravdepodobnosťou viedol k tomu, že vládca jednoducho spadol zo stola, odrazil sa a zostal nedotknutý. Druhý úder ho s najväčšou pravdepodobnosťou zlomil na dve časti. Ak druhý ťah zlyhá, skúste to znova a uistite sa, že sú noviny dokonale ploché.

Prečo sa to deje?

Druhým úderom sa vám podarilo pretrhnúť šnúru, pretože vám pomohol atmosférický tlak. Keď roztiahnete oblasť novín po povrchu pravítka, vytvorí sa široká „prísavka“, ktorá nedovolí vzduchu „odtekať“. Keď ste hranou ruky udreli do pravítka, pokúsilo sa spod novín vyslobodiť, no keďže vzduch nemohol „prúdiť“ dole (do priestoru medzi stôl a noviny) vysokou rýchlosťou, väčšina vzduch tlačil nadol noviny as nimi aj pravítko.

Takže ste mali dvadsaťcentimetrové pravítko pokryté novinami. Ak bol hrubý 2,5 centimetra, jeho plocha bola 50 centimetrov štvorcových. Nezabudnite na sto plus kilometrov vzduchu a kilogram tlaku na štvorcový centimeter. Výsledkom bolo, že keď zasiahnete, na krehké pravítko padlo až 50 kilogramov. Vládca sa „snažil“, ako po prvý raz, zoskočiť zo stola, no päťdesiatkilogramová masa ho rozdrvila.

V horských oblastiach je vzduchová pokrývka tenšia. Z viac ako stovky by mala ubrať výška hory, na ktorej sa osada nachádza. Ale vzduchový stĺp zostáva gigantický aj bez tých pár percentuálnych bodov, o ktoré sa znižuje o výšku hory. Tento tlak stačí na pritlačenie pravítka k stolu. V skutočnosti existuje veľa zábavných experimentov, ktoré demonštrujú neuveriteľnú silu zemskej atmosféry. Toto je len jeden z nich. Existuje však len jedno vysvetlenie: vzduchový kryt je neuveriteľne ťažký a v určitých prípadoch sa jeho sila môže prejaviť tým najneočakávanejším spôsobom. A to spôsobuje prekvapenie, potešenie a množstvo ďalších emócií pre každého, kto mal možnosť nanovo sa pozrieť na majestátnu silu prírody.

Inšpirované Education.com

Úvod

O atmosférickom tlaku počúvame takmer každý deň, napríklad keď počujeme predpoveď počasia alebo rozhovor dvoch babičiek o tlaku a bolesti hlavy. Atmosféra nás všade obklopuje a drví svoju váhu, no my tento tlak necítime. Ako môžete dokázať existenciu atmosférického tlaku?

Hypotéza : ak atmosféra vyvíja tlak na nás a telesá okolo nás, potom sa to dá empiricky zistiť.Cieľ : experimentálne dokázať existenciu atmosférického tlaku.Úlohy :

1. Vyberte a vykonajte experimenty dokazujúce existenciu atmosférického tlaku.

2. Ukázať praktickú aplikáciu atmosférického tlaku v bežnom živote, technike, prírode.

Objekt : Atmosférický tlak.Vec : experimenty dokazujúce existenciu atmosférického tlaku.Metódy výskum: analýza literatúry a internetových materiálov, pozorovanie, fyzikálny experiment, analýza a zovšeobecnenie získaných výsledkov.Kapitola 1. Pojem atmosférický tlak §1.Z histórie objavu atmosférického tlaku

Atmosférický tlak prvýkrát zmeral taliansky vedec, matematik a fyzik Evangelisto Torricelli už v roku 1644. Vzal sklenenú trubicu dlhú 1 meter, na jednom konci zapečatenú, úplne ju naplnil ortuťou a otočil, pričom otvorený koniec spustil do pohára s ortuťou. Na prekvapenie ostatných sa z trubice vyliala len malá časť ortuti. V trubici zostal stĺpec ortuti vysoký 76 cm (760 mm). Torricelli tvrdil, že stĺpec ortuti je držaný atmosférickým tlakom. Bol to jeho prvý nápad. Torricelli nazval svoj prístroj ortuťový barometer a navrhol merať atmosférický tlak v milimetroch ortuti (obr. 1).

Ryža. 1 Ortuťový barometer Torricelli Obr. 2 Vodný barometer

Odvtedy sa objavil názov barometer (z gréčtiny.

baros - ťažkosť,metero - opatrenie).

Atmosférický tlak meral francúzsky vedec Blaise Pascal, podľa ktorého je jednotka tlaku pomenovaná. V roku 1646 zostrojil vodný barometer na meranie atmosférického tlaku. Na meranie atmosférického tlaku 760 mm Hg dosahovala výška vodného stĺpca v tomto barometri viac ako 10 metrov, čo je samozrejme veľmi nepohodlné (obr. 2).

Moderné barometre sú dostupné pre každého obyvateľa. Obrázok 3 ukazuje moderný barometer - aneroid (v preklade z gréčtiny -

aneroid ). Barometer sa tak nazýva, pretože neobsahuje ortuť.

Obr. 3. Barometer - aneroid

Mnohí vedci sa pokúsili dokázať existenciu atmosférického tlaku, vykonali experimenty. Učebnica fyziky pre 7. ročníka popisuje experiment, ktorý dokazuje existenciu atmosférického tlaku. V roku 1654 sa uskutočnil experiment s „magdeburskými hemisférami“. Vzduch bol evakuovaný z pevne stlačených kovových pologúľ. Atmosférický tlak ich zvonku tak silno stlačil, že ani 16 (osem párov) koní, ťahajúcich hemisféry rôznymi smermi, nedokázalo hemisféry opäť oddeliť (obr. 4). Tento experiment uskutočnil nemecký fyzik, starosta mesta Magdeburg, Otto von Guericke.

Teraz v Nemecku nájdete pamiatky na slávne „magdeburské pologule“ na každom kroku (obr. 5).

Obr.4 Experiment s pologuľami Obr.5 "Magdeburské pologule"

§2 Vlastnosti atmosférického tlaku

Aký je mechanizmus vzniku atmosférického tlaku? Odpoveď na túto otázku sme našli v učebniciach prírodopisu, fyziky a na internete.

Vzduchový obal obklopujúci Zem sa nazýva atmosféra (z gréčtiny

atmosféru - para, vzduch,guľa - guľa).Atmosféra siaha do výšky niekoľko tisíc kilometrov a je podobná viacposchodovej budove (obr. 6). V dôsledku príťažlivosti Zeme horné vrstvy atmosféry tlačia svoju váhu na spodné vrstvy. Vzduchová vrstva susediaca priamo so Zemou je najviac stlačená a podľa Pascalovho zákona prenáša tlak vo všetkých smeroch na všetko, čo je na Zemi a v jej blízkosti.

Obr.6 Štruktúra zemskej atmosféry.

Pozorovania meteorológov ukazujú, že atmosférický tlak v oblastiach ležiacich nad hladinou mora je v priemere 760 mm Hg, tento tlak je tzv.

normálny atmosférický tlak . S rastúcou nadmorskou výškou klesá hustota vzduchu, čo vedie k poklesu tlaku. Na vrchole hory je atmosférický tlak nižší ako na jej úpätí. Pri malých stúpaniach v priemere na každých 10,5 m stúpania tlak klesá o 1 mmHg alebo 1,33 hPa.

Existenciu atmosférického tlaku možno vysvetliť mnohými javmi, s ktorými sa v živote stretávame. Napríklad z učebnice fyziky pre 7. ročníka som sa dozvedel, že v dôsledku atmosférického tlaku pôsobí na každý štvorcový centimeter nášho tela a akýkoľvek predmet sila rovnajúca sa 10N, ale telo sa pod takým tlakom nezrúti. Je to spôsobené tým, že je vo vnútri naplnená vzduchom, ktorého tlak sa rovná tlaku vonkajšieho vzduchu. Pri vdychovaní vzduchu zväčšujeme objem hrudníka, pričom tlak vzduchu vo vnútri pľúc klesá a atmosférický tlak tam tlačí časť vzduchu. Pri výdychu sa deje pravý opak.

Ako pijeme?

Vdýchnutie tekutiny ústami spôsobuje expanziu hrudníka a riedenie vzduchu v pľúcach aj v ústach. Tlak v ústach klesá. Zvýšený, v porovnaní s vnútorným, vonkajším atmosférickým tlakom tam "poháňa" časť kvapaliny. Ako ľudské telo využíva atmosférický tlak.

Princípy fungovania mnohých zariadení sú založené na fenoméne atmosférického tlaku. Jedným z nich je piestové kvapalinové čerpadlo. Čerpadlo je schematicky znázornené na obrázku 7. Pozostáva z valca, vo vnútri ktorého sa nahor a nadol pohybuje piest tesne pripevnený k stenám. Keď sa piest pohybuje nahor, voda pôsobením atmosférického tlaku stúpa nahor (do prázdna).

Lekárska striekačka, ktorá je široko používaná v medicíne, funguje na rovnakom princípe.

Je zvláštne, že v roku 1648 francúzsky filozof, matematik a fyzik Blaise Pascal, ktorý študoval správanie kvapaliny pod tlakom, vynašiel injekčnú striekačku - vtipný dizajn z lisu a ihly. Skutočná striekačka sa objavila až v roku 1853. Je zvláštne, že vstrekovací stroj navrhli naraz dvaja ľudia, ktorí pracovali nezávisle od seba: Škót Alexander Wood (Drevo) a Francúz Charles Gabriel Pravaz (Pravaz). A názov "spritze", čo znamená "vstreknúť, striekať", prišiel s Nemcami.

Obr.7 Čerpadlo Obr.8 Hydraulický lis a fontána

Pôsobením atmosférického tlaku sa vysvetľuje princíp činnosti hydraulického lisu, zdviháka, hydraulickej brzdy, fontány, pneumatickej brzdy a mnohých technických zariadení (obr. 8).

Zmeny atmosférického tlaku ovplyvňujú počasie.

S poklesom atmosférického tlaku stúpa vlhkosť vzduchu, sú možné zrážky a zvýšenie teploty vzduchu. Keď atmosférický tlak stúpa, počasie sa vyjasňuje a nedochádza k náhlym zmenám vlhkosti a teploty.Aby bola osoba pohodlná, atmosférický tlak by sa mal rovnať 750 mm. rt. piliera.

Ak sa atmosférický tlak odchýli hoci aj o 10 mm jedným alebo druhým smerom, človek sa cíti nepríjemne a môže to ovplyvniť jeho zdravotný stav.

V dôsledku teoretických štúdií sme zistili, že atmosférický tlak výrazne ovplyvňuje ľudský život.

Kapitola 2. Experimenty potvrdzujúce existenciu atmosférického tlaku Skúsenosť č.1 . Princíp fungovania lekárskej striekačky a pipety . Zariadenia a materiály : striekačka, pipeta, pohár farebnej vody.Zažiť pokrok : znížte piest injekčnej striekačky nadol, potom ju spustite do pohára s vodou a zdvihnite piest. Voda sa dostane do striekačky (obr. 9). Zatlačíme na gumičku pipety, kvapalina sa dostane do sklenenej trubice.Vysvetlenie skúseností : Keď je piest spustený, vzduch opúšťa striekačku a tlak vzduchu v nej klesá. Vonkajší vzduch pod pôsobením atmosférického tlaku tlačí kvapalinu do injekčnej striekačky. Pipeta „pracuje“ na rovnakom princípe (obr. 10).

Obr.9 Lekárska striekačka 10 Pipeta

Skúsenosť číslo 2. Ako dostať mincu z vody bez toho, aby ste si namočili ruky? Zariadenia a materiály : tanier, sviečka na stojane, suchý pohár.Zažiť pokrok : položte mincu na tanier, potom nalejte trochu vody, položte zapálenú sviečku. Sviečku prikryjeme pohárom. Voda je v pohári a tanier je suchý.Vysvetlenie skúseností : sviečka horí a vzduch spod skla sa riedi, tlak vzduchu tam klesá. Atmosférický tlak vonku tlačí vodu pod sklo.

Obr. 11 Skúsenosti s mincou

Skúsenosť číslo 3. Sklo je nevyliate. Zariadenia a materiály : sklo, voda, list papiera.Zažiť pokrok : nalejte vodu do pohára a prikryte papierom na vrchu. Otočte pohár. List papiera nespadne, voda zo skla sa nevyleje.Vysvetlenie skúseností : vzduchové lisy zo všetkých strán a tiež zdola nahor. Voda pôsobí na vrch listu. Tlak vody v pohári sa rovná tlaku vonkajšieho vzduchu.Skúsenosť číslo 4. Ako dať vajíčko do fľaše? Zariadenia a materiály : sklenená fľaša so širokým hrdlom, varené vajíčko, zápalky a sviečky na tortu.Zažiť pokrok : uvarené vajíčko ošúpeme, sviečky zapichneme do vajíčka a zapálime. Fľašu pristavíme zhora a vložíme do nej vajíčko ako korok. Vajíčko sa vtiahne do fľaše.Vysvetlenie zážitku: oheň vytlačí kyslík z fľaše, tlak vzduchu vo fľaši sa znížil. Vonku zostáva tlak vzduchu rovnaký a tlačí vajíčko do fľaše (obr. 12).

Ryža. Obr. 12 Pokus s vajcom Obr. 13 Pokus s fľašou

Skúsenosť č.5. Sploštená fľaša. Zariadenia a materiály : rýchlovarná kanvica, prázdna plastová fľaša.Zažiť pokrok : Fľašu vypláchnite horúcou vodou. Vypustite vodu a rýchlo zatvorte uzáver fľaše. Fľaša sa zrúti.Vysvetlenie skúseností : horúca voda ohrievala vzduch vo fľaši, vzduch expandoval. Keď bola fľaša zazátkovaná, vzduch sa ochladil. Zároveň sa znížil tlak. Vonkajší atmosférický vzduch stlačil fľašu (obr. 13).

Skúsenosť číslo 6. Pohár vody a list papiera.

Zariadenia a materiály : pohár, voda a kúsok papiera.

Zažiť pokrok : nalejte vodu do pohára (nie však plného), prikryte listom papiera a otočte. List zo skla nespadne.

Vysvetlenie skúseností : hárok papiera udrží atmosférický tlak, ktorý zvonku pôsobí väčšou silou ako je hmotnosť vody v pohári.(obr. 14)

Ryža. 14 skúsenosti s pohárom

Skúsenosť číslo 7. Otto von Guericke doma.

Zariadenia a materiály : 2 poháre, krúžok z listu papiera s priemerom pohára namočený vo vode, koncovka na sviečku, zápalky.

Zažiť pokrok : do jedného pohára dáme zapálenú sviečku, na vrch položíme papierový krúžok namočený vo vode a prikryjeme druhým pohárom a zľahka pritlačíme. Sviečka zhasne, zdvihneme horný pohár a všimneme si, že druhý pohár je pritlačený k hornému.

Vysvetlenie skúseností : vzduch expandoval z ohrevu a jeho časť vyšla von. Čím menej vzduchu zostane vo vnútri, tým viac sú zvonku stlačené atmosférickým tlakom, ktorý zostáva konštantný. Preniká do vzduchu, zabraňuje zvlhčeniu vodou, papierový krúžok

Obr.15 Magderburské pologule doma.

Kapitola 3. Praktické využitie atmosférického tlaku.

1. Ako pijeme? Pohár alebo lyžičku s tekutinou si priložíme k ústam a ich obsah do seba „natiahneme“. Prečo sa nám vlastne tá tekutina hrnie do úst? Čo ju fascinuje? Dôvodom je toto: keď pijeme, rozširujeme hrudník a tým riedime vzduch v ústach; pod tlakom vonkajšieho vzduchu sa kvapalina rúti k nám v priestore, kde je tlak menší, a tak nám preniká do úst.

Presne povedané, nepijeme len ústami, ale aj pľúcami; pretože rozšírenie pľúc je dôvodom, prečo sa nám tekutina hrnie do úst.

2. Atmosférický tlak vo voľnej prírode. Muchy a rosničky sa môžu prilepiť na okenné sklo vďaka malým prísavkám, ktoré vytvárajú vákuum a atmosféru

tlak drží prísavku na skle. Lepkavé ryby majú saciu plochu pozostávajúcu zo záhybov, ktoré tvoria hlboké „vrecká“.
Keď sa pokúsite prísavku odtrhnúť od povrchu, ku ktorému je prilepená, hĺbka vreciek sa zväčší, tlak v nich sa zníži a potom vonkajší tlak stlačí prísavku ešte silnejšie.

3.Automatická napájačka pre vtáky pozostáva z fľaše naplnenej vodou a prevrátenej v koryte tak, aby hrdlo bolo mierne pod úrovňou vody v koryte. Prečo voda nevyteká z fľaše? Atmosférický tlak udržuje vodu vo fľaši.

4. Piestové kvapalinové čerpadlo Voda vo valci stúpa za piestom pod pôsobením atmosférického tlaku. Na tom je založená činnosť piestových čerpadiel. Čerpadlo je schematicky znázornené na obrázku. Pozostáva z valca, vo vnútri ktorého sa pohybuje hore a dole piest 1, ktorý je pevne pripevnený k stenám.V spodnej časti valca a v samotnom pieste sú inštalované ventily 2, ktoré sa otvárajú iba smerom nahor. Keď sa piest pohybuje nahor, voda pôsobením atmosférického tlaku vstupuje do potrubia, zdvihne spodný ventil a pohybuje sa za piestom. (pozri prílohu obr. 1). Keď sa piest pohybuje nadol, voda pod piestom tlačí na spodný ventil a ten sa uzavrie. Súčasne tlak vody otvorí ventil vo vnútri piestu a voda prechádza do priestoru pod piestom. Pri následnom pohybe piestu nahor s ním stúpa aj voda nad ním, ktorá sa naleje do potrubia. Zároveň za piestom stúpa nová časť vody, ktorá pri následnom spustení piestu bude nad ním.

5.Leaver Ide o zariadenie na odber rôznych tekutín.. Pečeň sa spustí do kvapaliny, potom sa horný otvor uzavrie prstom a vyberie sa z kvapaliny. Po otvorení horného otvoru začne z pečene vytekať voda

6. Aneroidný barometer je prístroj na meranie atmosférického tlaku založený na netekutej konštrukcii. Činnosť prístroja je založená na meraní elastických deformácií spôsobených atmosférickým tlakom
tenkostenná kovová nádoba, z ktorej sa odčerpáva vzduch.