Природничі науки. 6 клас. Рудич

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 41. Атмосферний тиск

Поміркуйте

  • Чи має вагу атмосфера Землі?

Пригадайте

  • Який склад повітря?
  • Що утримує атмосферу біля поверхні Землі?
  • Повітря не можна побачити або помацати. Як довести, що в нього є маса?

Природнича загадка

Підкорення гірських вершин пов'язане зі значними труднощами: низька температура, ураганні вітри, коли швидкість вітру сягає 160 км/год, різка зміна погоди, і головне — неможливість повноцінно дихати на висоті. Чому навіть треновані альпіністи під час сходження на високі гірські вершини використовують дихальні апарати?

Атмосферний тиск

Якщо гумовий м’яч занурити у воду кімнатної температури, можна відчути, що він дещо стискається. Це відбувається через те, що на воду, як і на будь-яку іншу рідину, діє сила тяжіння та створює тиск.

Уявіть, що ми живемо на дні величезного океану, тільки повітряного. Його глибина сягає сотень кілометрів. І, як у досліді з м’ячем, повітряний океан тисне на дно, тобто на земну поверхню, та на всі тіла на ній. Цей тиск називають атмосферним тиском. Він виникає через те, що атмосфера має вагу.

Вимірюємо атмосферний тиск

У XVII столітті талановитий учень Ґалілео Ґалілея Еванджеліста Торрічеллі отримав від учителя завдання: з’ясувати, чому не можна підняти насосом воду на висоту понад 10 м. Під час досліджень Торрічеллі вирішив замінити воду ртуттю. Він наповнив ртуттю трубку завдовжки 1 м та запаяну з одного боку. Потім він перекинув трубку отвором униз у посудину, також заповнену ртуттю. Частина рідини з трубки вилилася в посудину. А та, що залишилася, утримувалася на висоті 760 мм силою атмосферного тиску (мал. 41.1). Тобто атмосфера створює такий самий тиск, що й стовпчик ртуті заввишки 760 мм. Так Торічеллі винайшов прилад для вимірювання атмосферного тиску — барометр, який вимірював тиск у міліметрах ртутного стовпчика (мм рт. ст.).

Мал. 41.1. Рідинний барометр Торрічеллі

Згодом були сконструйовані інші, більш безпечні барометри-анероїди, які не використовували ртуть і вимірювали атмосферний тиск в інший спосіб (мал. 41.2 на с. 114). Про них ви дізнаєтесь у 7 класі.

Мал. 41.2. Барометр-анероїд

Як залежить атмосферний тиск від висоти над поверхнею Землі

Ми вже з’ясували причину виникнення атмосферного тиску. Це — вага повітря. Тому з підняттям угору атмосферний тиск знижується. Якщо ми перебуваємо на гірській вершині, то над нами менший шар повітря, ніж коли ми біля підніжжя (мал. 41.3). За умови меншого тиску повітря стає більш розрідженим, і дихати в ньому стає складніше.

Мал. 41.3. У горах тиск повітря менший, ніж у долинах

У разі підйому вгору на висоту до декілька сотень метрів атмосферний тиск зменшується на 1 мм рт. ст. на кожні 10,5 м.

Запитання і завдання

1. Дайте визначення тиску та атмосферного тиску.

2. Якими приладами вимірюють атмосферний тиск?

3. Чому в горах важко дихати?

4. Цікавий дослід виконав Отто фон Ґеріке — бургомістр німецького міста Магдебург. Він узяв дві металеві півкулі, склав їх разом, відкачав ізсередини повітря та спробував їх роз'єднати. Для цього йому знадобилося вісім пар коней, що тягнули півкулі в різні боки. Що довів цей дослід?

5. У Києві є житловий будинок заввишки 168 метрів. Який атмосферний тиск на даху цього хмарочоса, якщо біля поверхні барометр показує 760 мм рт. ст.?

6. Ртутні барометри, як і ртутні термометри, становлять певну небезпеку. За допомогою додаткових джерел інформації з'ясуйте причину небезпеки. Складіть пам'ятку, як поводитися, якщо ви розбили ртутний термометр.

Ключова ідея

Тиск — це фізична величина, яка чисельно дорівнює силі, що діє на одиницю площі поверхні тіла. Оскільки атмосфера має вагу, вона тисне на поверхню Землі та на всі тіла, що на ній перебувають. Цей тиск називають атмосферним. Його вимірюють у мм рт. ст. за допомогою барометра. Нормальним вважають тиск 760 мм рт. ст. Під час підйому вгору на кожні 10,5 м атмосферний тиск зменшується на 1 мм рт. ст.

Дізнайтеся більше

Ми не відчуваємо атмосферний тиск тому, що кров і повітря всередині нас також перебувають під тиском. Тиск усередині нашого тіла приблизно такий самий, як атмосферний.

Деякі глибоководні риби можуть «вибухнути», якщо їх витягнути з води. Вони пристосувалися до життя в глибині, і тиск усередині них вищий, ніж атмосферний тиск на поверхні.