1. а) Как изменится показание барометра, если его переместить на вершину высокого здания?
б) Какое значение давления будет выражено в паскалях на барометре?
в) Какова глубина подземной пещеры, если давление воздуха внутри равно 770 мм рт. ст?
2. а) Какова сила тяжести, действующая на металлический куб массой 2 кг, когда он находится на столе и создает давление 6,34 кПа?
б) Какова длина ребра куба?
в) Из какого материала может быть этот куб?
Пошаговый ответ:
Пояснение: Атмосферное давление — это вес столба воздуха, находящегося над определенной площадью.
а) Когда барометр перемещается на вершину высокого здания, показание барометра уменьшится. Это происходит из-за того, что на большой высоте плотность воздуха уменьшается, следовательно, уменьшается и его вес, а значит, и давление.
б) Значение давления, выраженное в паскалях, можно получить, умножив значение показания барометра в мм рт. ст. на 133,3. Таким образом, если показание барометра составляет 760 мм рт. ст., то значение давления будет равно 101325 Па.
в) Глубину подземной пещеры можно определить по формуле гидростатического давления: h = (P — P0) / (ρ * g), где P — давление внутри пещеры (в данном случае 770 мм рт. ст.), P0 — атмосферное давление (760 мм рт. ст.), ρ — плотность воздуха (приблизительно 1,225 кг/м³), g — ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с²). Подставив значения в формулу, получим результат.
Пример использования:
1. а) Показание барометра, перемещенного на вершину высокого здания, уменьшится.
б) Значение давления на барометре можно выразить в паскалях, умножив значение показания барометра (например, 760 мм рт. ст.) на 133,3.
в) Используя формулу h = (770 — 760) / (1,225 * 9,8), мы можем определить глубину подземной пещеры.
Совет: Чтобы лучше понять атмосферное давление, вы можете представить себе атмосферу как огромный «столб» воздуха, который оказывает давление на землю и все предметы на ней. Когда мы двигаемся вверх или вниз, вес столба воздуха над нами изменяется, что влияет на показания барометра.
Практика:
1. а) Если барометр переместили на гору, на которой атмосферное давление составляет 700 мм рт. ст., как изменится его показание?
б) Какое значение давления будет выражено в паскалях на барометре?
в) Другой барометр показывает значение 100200 Па. Какое значение оно будет в мм рт. ст.?