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.
Снаружи 100 кПа. Плоская эффективная площадка герметична; упругость края и разрушение контакта не рассчитываются.
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.
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.
| Запись | Значение |
|---|---|
| 1 нормальная атмосфера | 101 325 Па |
| То же в кПа | 101,325 кПа |
| Приближённо | 760 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.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Метеорологическая будка
Показания давления — одна из величин, используемых в наблюдениях за погодой.
Bidgee · CC BY-SA 3.0 au · Источник фотографии.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
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.
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.
Шесть выводов
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.
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.