ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКАФизика · 7 класс · § 34
Увидеть. Изменить. Понять.

§ 34. Атмосферное давление

Почему воздух способен удерживать присоску и поднимать жидкость по трубке?

Объясняющая модельСхемы и примеры10 вопросов с разбором
Главный вопрос

Почему воздух способен удерживать присоску и поднимать жидкость по трубке?

Наблюдаем и объясняем

Почему держится присоска

Уменьшай давление под присоской и меняй площадь. Стрелки покажут разность давлений и результирующую силу.

Схему можно прокрутить вбок. Все значения повторены в расчёте ниже.

60 кПа
5 см²

Снаружи 100 кПа. Плоская эффективная площадка герметична; упругость края и разрушение контакта не рассчитываются.

01

Воздушная оболочка

Атмосфера — газовая оболочка Земли. Воздух имеет массу и находится в поле тяжести. В покое давление обычно уменьшается с высотой.

На поверхности тел воздух давит во всех направлениях вследствие движения частиц. Нельзя представлять атмосферное давление только как направленную вниз силу.

У воздуха есть масса

На него действует тяжесть

Атмосфера в поле тяжести

Давление зависит от высоты

Движение частиц

Действие на поверхности во всех направлениях

Атмосферное давление связано с существованием воздуха и действием тяжести.

Почему человек не чувствует огромного одностороннего сжатия?

Наружное давление в обычных условиях уравновешивается давлением внутри тканей и полостей; важны разности давлений.

02

Значение и единицы

Нормальное атмосферное давление определено как 101 325 Па, или 101,325 кПа. Это эталонное значение, а не постоянное показание в любом месте и в любой день.

Приблизительно ему соответствуют 760 мм рт. ст. Одна миллиметровая единица ртутного столба соответствует примерно 133,3 Па. Для прогнозов и приборов также используют гектопаскали: 1 гПа = 100 Па.

Значение и единицы: сравнение
ЗаписьЗначение
1 нормальная атмосфера101 325 Па
То же в кПа101,325 кПа
Приближённо760 мм рт. ст.

Реальное атмосферное давление меняется; 101 325 Па — определённое стандартное значение.

Давление 100 кПа точно равно нормальной атмосфере?

Нет. Это близкое округление, удобное для некоторых учебных оценок.

Барометр-анероид

Атмосферное давление меняется со временем и высотой.

Автор указан на странице источника · Public domain · Источник. Без изменений.

Метеорологическая будка

Показания давления — одна из величин, используемых в наблюдениях за погодой.

Bidgee · CC BY-SA 3.0 au · Источник фотографии.

03

Работает разность давлений

Если из-под присоски удалить часть воздуха, наружное давление станет больше внутреннего. Результирующая сила прижимает её к поверхности.

Для плоской эффективной площадки в простой модели F = (pнаруж − pвнутр)S. При одинаковом давлении с обеих сторон результирующая сила давления на эту площадку равна нулю.

Разность

Δp = pнаруж − pвнутр

Сила прижатия

F = Δp · S

Условия

Герметичность и подходящая поверхность

Действие присоски определяется разностью наружного и внутреннего давления.

Вакуум сам «тянет» присоску к стене?

Корректнее говорить, что больший наружный воздух давит на неё сильнее, чем разреженный воздух изнутри.

04

Высота и погода

При подъёме вверх над человеком остаётся меньшая масса воздуха, и давление обычно падает. Воздух сжимаем, поэтому для всей атмосферы нельзя бездумно использовать одну постоянную плотность.

Изменения давления связаны и с погодными процессами. Одно показание барометра само по себе не гарантирует конкретную погоду: важны тенденция, район и другие условия.

Изменение высоты

Обычно меняет давление систематически

Погодные процессы

Меняют давление в данном месте со временем

Высоту и погодные изменения нужно учитывать при сравнении атмосферного давления.

Почему на горе вода может кипеть при температуре ниже 100 °C?

Из-за меньшего внешнего давления условие кипения достигается при более низкой температуре.

Соберём главное

Шесть выводов

01Атмосферное давление связано с существованием воздуха и действием тяжести.
02Реальное атмосферное давление меняется; 101 325 Па — определённое стандартное значение.
03Действие присоски определяется разностью наружного и внутреннего давления.
04Высоту и погодные изменения нужно учитывать при сравнении атмосферного давления.
05Для силы давления важна площадь и разность давлений по сторонам.
06Показание барометра следует читать вместе с единицей.
Тест · 10 вопросовОдин правильный ответ в каждом вопросе

Сначала изучи модель и конспект. За каждый верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5. После проверки откроются пояснения.

1. Нормальное атмосферное давление по определению равно…
2. 101 325 Па в кПа — …
3. Нормальному давлению приближённо соответствуют…
4. При подъёме в атмосфере давление обычно…
5. Воздух давит…
6. Присоску прижимает главным образом…
7. Δp = 20 000 Па, S = 0,001 м². Сила?
8. При одинаковом давлении с обеих сторон плоской площадки результирующая сила давления…
9. Реальное атмосферное давление всегда 101 325 Па?
10. Пористая поверхность мешает присоске, потому что…

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Физика, 7 класс», § 34. Тема и содержание сверены с файлом «7 класс. Физика — § 34. Атмосферное давление.pdf». Объяснения, расчётные примеры и модели подготовлены для этого конспекта. Дополнительные зависимости в моделях отмечены отдельно.

Изображения загружаются непосредственно из интернета. Авторство и лицензии указаны под каждой иллюстрацией. Число частиц, размеры и цвета учебных схем условны.

Проверка коэффициентов перевода единиц: NIST — таблицы единиц давления и мощности.

↑

Загрузка прогресса…