Baromètre - qu'est-ce que c'est? Appareil de mesure de la pression atmosphérique. Pression atmosphérique Comment la pression atmosphérique est mesurée par l'appareil

Dispositif de comptabilisation des fluctuations pression atmosphérique. La couche aérienne de notre planète a une épaisseur de plusieurs dizaines de kilomètres. La concentration de gaz mélangés dans celui-ci se distingue par une petite masse, mais dans des volumes aussi importants, il exerce une charge importante sur la surface. En fait, une personne le ressent rarement, car elle a une capacité d'adaptation aux effets de ce facteur. Cependant, cette valeur est tout à fait réaliste à mesurer.

Le principe de fonctionnement des appareils les plus simples

L'appareil le plus simple pour mesurer la pression atmosphérique (BP) est un appareil simple composé d'un tube de verre à paroi mince et d'une charge de mercure. Une des tailles standard d'un tel appareil : un tube de 1 millimètre d'épaisseur et d'une centaine de centimètres de long.

Si vous tournez le récipient avec l'extrémité fermée vers le haut et la partie ouverte vers le bas, une certaine quantité de mercure sera éliminée et une certaine part restera à l'intérieur. La teneur en métal liquide diminuera jusqu'à ce que la pression interne et externe se stabilise.

Appareil anéroïde et mercure

Baromètre anéroïde, c'est quoi ? Le principe de fonctionnement de cet appareil prend en compte les vibrations à travers un boîtier métallique rond aux parois ondulées, à partir duquel l'air est pompé.

Les parois latérales élastiques de la boîte se plient avec une augmentation de la pression et se gonflent avec une diminution. Par un mécanisme spécial, les chambres de travail sont reliées à la flèche. Il indique la valeur de la pression atmosphérique sur une échelle graduée en millimètres de mercure.

L'instrument de mesure de la pression atmosphérique est un flacon en verre courbé en forme de U rempli de mercure. Les indications sont déterminées par la différence entre le contenu du segment agrandi et le petit segment du flacon.

A l'aide de barographes, les variations de PA sont enregistrées sur une bande située dans une unité de type tambour en fonctionnement. Les valeurs mesurées sont enregistrées en millimètres (mmHg) ou en millibars (mbar).

Barographe

Ce qui suit est un bargraphe. À la question - un baromètre, qu'est-ce que c'est dans cette configuration, vous pouvez répondre - il s'agit d'un enregistreur permettant de fixer en permanence la pression atmosphérique. Son action est basée sur les fluctuations de la pression artérielle. En conséquence, la déformation est transférée par le système à l'appareil. Lorsque les lectures augmentent, les cases sont comprimées, le levier avec le stylo monte, et en cas de diminution de la pression, les chambres s'élargissent sous l'action du ressort de commande, et l'enregistreur trace la ligne du bas. Les lectures de pression fixes sont soustraites sur une bande de papier graduée spéciale, qui est placée sur un tambour rotatif.

Pour éliminer les fluctuations de température qui affectent la précision des lectures, des condensateurs bimétalliques sont montés dans les appareils. Les luminaires sont installés loin des appareils de chauffage et doivent être protégés des impacts directs. rayons de soleil. Le mécanisme de remontage est conçu pour un régime journalier ou hebdomadaire.

Caractéristiques d'utilisation

Les lectures du baromètre sont fixes en tenant compte du changement conditions climatiques dans différentes régions, étant donné que la pression atmosphérique est une valeur variable, comme on le sait d'après cours d'école histoire naturelle.

Par beau temps chaud et calme, un baromètre mural ou de table indique valeurs élevées. En conséquence, avec une diminution des données, un refroidissement ou des précipitations sont attendus dans un proche avenir.

Un appareil situé à l'intérieur de la maison fonctionne exactement de la même manière que dans un espace non limité par des clôtures, des murs et des clôtures. La hauteur du bâtiment modifie légèrement les lectures de l'appareil, puisque la pression sera plus faible au 9e étage et plus élevée qu'aux niveaux inférieurs du même bâtiment.

Réglage de la hauteur

Plus l'élévation est élevée, plus la pression de la colonne atmosphérique est faible. Le modèle révélé est utilisé dans les instruments d'avion qui déterminent l'altitude de vol. Ces appareils sont appelés altimètres.

Bien sûr, les résultats des premiers appareils, pas tout à fait parfaits, variaient considérablement des facteurs météorologiques, car les conditions météorologiques négatives s'accompagnaient respectivement d'une chute de pression, les lectures de l'appareil mettaient en évidence des données objectivement supérieures à la marque réelle. Pour prendre les mesures correctes, un ajustement des paramètres de sortie est nécessaire. Le principe de fonctionnement des altimètres modernes est différent - ils n'utilisent pas la pression atmosphérique pour mesurer l'altitude.

Comment utiliser?

Une montre avec un baromètre et d'autres types d'appareils est un dispositif de pointeur avec une échelle ronde ou ovale, sur laquelle il y a des divisions. La valeur de mesure est prise en millimètres colonne de mercure.

À des valeurs de 750-760 mm Hg. Art. à l'avenir, une merveilleuse belle journée est attendue, qui n'interférera pas avec une promenade, un voyage dans la nature, une maison d'été. Si l'aiguille du baromètre tombe en dessous de 750, il y a une possibilité d'une nouvelle baisse, ce qui signifie qu'il faut s'attendre à des intempéries, à une vague de froid soudaine et à de fortes pluies.

La surveillance de la TA est vitale pour ceux qui souffrent hypertension artérielle du sang. Pendant les périodes de changement critique de cet indicateur, ces personnes sont sujettes à une détérioration de leur santé. Les informations sur les changements météorologiques sont essentielles pour eux en raison de la prise en temps opportun du médicament, du maintien de leur capacité de travail et de leur santé.

Spécimens modernes

Désormais, les baromètres les plus couramment utilisés sont de type coupelle ou à siphon. Dans les appareils fixes équipés d'une échelle compensée, la pression atmosphérique est calculée directement à partir de la position du mercure dans le récipient en verre.

Dans les spécimens destinés aux expéditions, avant le début des observations, le niveau de mercure dans la coupelle est préalablement corrigé au repère zéro à l'aide de la vis de réglage. Dans les dispositifs à ventouse, la valeur de la pression artérielle est mesurée par la différence des hauteurs de la colonne dans une section longue et ouverte. Un tel appareil compte les lectures avec une précision de cinq centièmes. Pour déterminer les dixièmes de la colonne, un gabarit métallique mobile est utilisé.

Les résultats numériques obtenus de la pression atmosphérique sont donnés selon un tableau spécial à zéro degré Celsius. Les ajustements de température aux lectures peuvent être assez importants. Quels que soient les types de baromètres, ils sont installés à l'écart des sources de chaleur (poêles, radiateurs, lumière directe du soleil), ainsi qu'à l'écart des ouvertures de portes et de fenêtres.

Particularités

Le dispositif considéré peut être utilisé dans une conception pratique et compacte. Par exemple, une montre avec un baromètre a la fonctionnalité suivante :

Imperméable à l'eau, jusqu'à 50-100 mètres.
Résistance aux chocs et aux contraintes mécaniques, ce qui est important pour les pêcheurs, les chasseurs et les amateurs de loisirs extrêmes.
Le baromètre vous permet de prévoir les changements de pression atmosphérique et de la météo en général.
De plus, la montre peut être équipée d'un thermomètre, d'un rétroéclairage, d'une boussole et même d'un navigateur, ce qui facilite grandement le séjour dans une zone inconnue.

A la question "Baromètre, qu'est-ce que c'est ?" Vous pouvez certainement répondre - l'appareil est particulièrement important pour les voyageurs, les pêcheurs, les chasseurs et les marins. De plus, cette chose usage domestique vous permet de prédire assez précisément les fluctuations météorologiques, ce qui est important pour les personnes atteintes de maladies du système cardiovasculaire et nerveux.

Dispositifs contrôler température et humidité paramètres aériens :

thermomètres– utilisé pour mesurer la température;

baromètres- utilisé pour mesurer la pression ;

anémomètres– utilisé pour mesurer la vitesse du vent;

psychromètres, hygromètres, humidimètres– utilisé pour mesurer l'humidité;

thermographes, barographes, hygrographes– servent à enregistrer l'évolution des paramètres correspondants dans le temps.

Escalader appareil de mesure, un ensemble de marques et de chiffres sur l'appareil de lecture de l'appareil, correspondant à une série de valeurs successives de la valeur mesurée. Le minimum partie de la division de l'appareil - valeur de division.

Les types suivants sont utilisés thermomètres:

thermomètre à gaz- l'action est basée sur la dépendance de la pression ou du volume de gaz sur la température.

thermomètre à liquide– l'action est basée sur la dilatation thermique du liquide. En fonction de la température d'application, remplissez alcool éthylique(de -80 à +80 °С), le mercure (de -35 à +750 °С) et d'autres liquides.

thermomètre en métal- l'action repose sur une modification de la configuration de la plaque bimétallique lorsqu'elle est chauffée en raison de la différence de dilatation thermique des métaux. Plaque bimétallique - soudée ou rivetée à partir de bandes de deux métaux différents avec une dilatation thermique différente.

Thermomètre à résistance- l'action est basée sur la variation de la résistance électrique des métaux et des semi-conducteurs avec la température.

Thermomètre thermoélectrique– l'action est basée sur une modification de la force électromotrice dans le thermocouple. Thermocouple se compose de deux conducteurs ou semi-conducteurs dissemblables connectés en série (soudés) l'un à l'autre.

Les types suivants sont utilisés aréomètres:

DANS Mercure (liquide) la pression atmosphérique du baromètre est mesurée par la hauteur de la colonne de mercure dans un tube scellé au sommet, abaissé avec une extrémité ouverte dans un récipient contenant du mercure. Baromètres à mercure- les instruments les plus précis, ils sont équipés de stations météorologiques et vérifient le fonctionnement d'autres types de baromètres.

anéroïde- un baromètre dans lequel la pression atmosphérique est mesurée par l'amplitude de la déformation d'une boîte métallique élastique à partir de laquelle l'air est pompé. Lorsque la pression change, la boîte se contracte ou se dilate, et l'aiguille associée se déplace le long de l'échelle pour indiquer la pression.

Hypsothermomètre (thermobaromètre) - un appareil de mesure de la pression atmosphérique, basé sur le fait qu'avec un changement de pression, le point d'ébullition de l'eau change également. Il est utilisé dans des conditions expéditionnaires en montagne.

Vitesse du vent mesuré avec un anémomètre.

Anémomètre, un appareil pour mesurer la vitesse du vent et les flux de gaz (parfois aussi la direction du vent - un anémomètre) par le nombre de tours d'un plateau tournant.

Instruments de mesure humidité l'air a un nom commun humidimètres.

humidimètre- un appareil de mesure de l'humidité des gaz, des liquides et des corps solides (y compris friables). Il existe des humidimètres : hygroscopiques, électrochimiques (pour gaz et liquides), hygrométriques et psychrométriques (pour gaz), capacitifs et conductimétriques (pour liquides et solides), ainsi que des humidimètres basés sur le phénomène de résonance magnétique nucléaire.

L'humidité de l'air mesuré principalement par les instruments suivants.

Hygromètre- un appareil pour déterminer l'humidité de l'air. Les plus courants sont le psychromètre et l'hygromètre capillaire, qui mesure humidité relative l'air en modifiant la longueur d'un cheveu humain dégraissé en fonction de l'humidité de l'air.

Psychromètre- un appareil de mesure de la température et de l'humidité de l'air, composé de deux thermomètres dont l'un ("mouillé") a un réservoir enveloppé de batiste mouillé. La température est déterminée par un thermomètre "sec", l'humidité - par la différence entre les lectures de bulbe sec et humide.

La force du poids d'une colonne d'air de 10 km de haut, agissant sur une unité de surface terrestre, est appelée pression atmosphérique. Dans le système SI, l'unité de pression est le Pascal (Pa)

Cependant, 1 Pa est une très petite valeur de pression, par conséquent, lors de la mesure de la pression atmosphérique, plusieurs unités sont utilisées : kPa = 1000 Pa et MPa = 10 6 Pa = 1000 kPa.

En plus de Pascal, des unités non systémiques sont également utilisées pour mesurer la pression atmosphérique - millimètres de colonne et de bars de mercure (eau), et

1 bar = 101,3 kPa = 760 mm. rt. Art.,

C'est ce que signifie la pression atmosphérique au niveau de la mer.

Un instrument de mesure de la pression atmosphérique s'appelle un baromètre. Le type le plus courant est le baromètre anéroïde en métal, dont la construction est illustrée à la Fig. 1.2. La base de l'anéroïde est une chambre cylindrique POUR d'où l'air a été évacué. La chambre est hermétiquement scellée avec une fine membrane ondulée (ondulée) M. Pour éviter que la pression atmosphérique n'aplatisse la membrane, il J relié à un ressort P fixé au corps de l'appareil. Articulé au ressort l'extrémité inférieure de la flèche est fixe À PARTIR DE, qui peut tourner autour d'un axe SUR. Une échelle est utilisée pour mesurer les lectures des instruments. O. Lorsque la pression atmosphérique change, la membrane se plie vers l'intérieur ou vers l'extérieur et déplace la flèche le long de l'échelle, indiquant la valeur de la pression (l'échelle du baromètre anéroïde est calibrée et vérifiée selon les lectures d'un baromètre à mercure).

Riz. 1.2 - Schéma de principe d'un baromètre anéroïde

MAIS les néroïdes sont très faciles à utiliser, durables, de petite taille, mais moins précis que les baromètres à mercure. L'apparence du baromètre anéroïde est illustrée à la fig. 1.3.

Riz. 1.3– Baromètre anéroïde

Selon la formule barométrique

(1.5)

c'est-à-dire que la valeur de la pression atmosphérique dépend de la hauteur au-dessus de la surface de la Terre, donc l'échelle du baromètre anéroïde peut être graduée en mètres en fonction de la répartition de la pression le long de la hauteur. L'anéroïde, qui a une échelle permettant de déterminer la hauteur de l'élévation au-dessus de la Terre, s'appelle un altimètre (altimètre). Ils sont largement utilisés dans l'aviation, le parachutisme, l'alpinisme.

1.4. Dispositifs et méthodes de mesure de l'humidité de l'air

L'air atmosphérique contient toujours une certaine quantité de vapeur d'eau, c'est donc en fait un mélange mécanique d'air sec et de vapeur d'eau, correspondant aux lois des gaz parfaits. Pour caractériser le degré d'humidité de l'air, on utilise l'humidité absolue et relative.

Humidité absolue- la quantité de vapeur d'eau contenue dans 1 m 3 d'air se mesure en kg/m 3 (g/cm 3).

Humidité relative- le rapport de la densité réelle (pression) de l'air au maximum possible à une température donnée :

(1.6)

L'humidité relative est exprimée en pourcentage et est l'une des principales grandeurs météorologiques. Pour déterminer l'humidité de l'air, des hygromètres psychrométriques et capillaires sont utilisés.

Psychromètre domestique sert à mesurer la température et l'humidité. Il se compose de deux thermomètres (Fig. 1.4, mais), et le réservoir du thermomètre droit est enveloppé dans un chiffon imbibé d'eau. Le thermomètre de gauche est sec et sert à mesurer la température de l'air. Les lectures des thermomètres droit et gauche servent simultanément à calculer l'humidité relative de l'air.

POUR
le morceau de tissu enveloppant la boule du thermomètre doit être propre ; s'il est sale, il doit être remplacé par un neuf. Avec une utilisation constante, le tissu doit être remplacé toutes les deux semaines.

Il ne doit pas y avoir d'objets à proximité de l'appareil ayant une température différente de la température de l'air, ce qui peut affecter les lectures de l'appareil.

L'humidité est déterminée à l'aide de tableaux et de graphiques psychrométriques ( Annexes A Et DANS), la procédure de détermination est donnée dans le travail de laboratoire 1.

Riz. 1.4– Instruments de mesure d'humidité :mais - psychromètre domestique; b - hygromètre à cheveux

Hygromètre à cheveux(Figure 1.4, b) est également conçu pour mesurer l'humidité relative de l'air. Le fonctionnement de l'appareil est basé sur la propriété d'un cheveu humain sans graisse de changer sa longueur avec un changement de l'humidité relative de l'air ambiant. Le but principal d'un hygromètre à cheveux est de mesurer l'humidité en période de gel, lorsque l'humidité n'est pas déterminée par un psychromètre. Mais comme les relevés hygrométriques nécessitent des corrections obtenues par comparaison avec un psychromètre, les observations hygrométriques sont effectuées tout au long de l'année. Si lors de la lecture, il s'avère que l'extrémité de la flèche a dépassé la centième division, il faut alors estimer approximativement à quelle division la flèche aurait été si l'échelle avait été étendue de 110 et noter le "extrapolé" la lecture. La température de l'air est mesurée par le bulbe sec du psychromètre.

L'un des instruments les plus précis utilisés pour mesurer la pression atmosphérique sur tous stations météorologiques, est ce que l'on appelle le baromètre à tasse de station. C'est un tube de verre d'environ 80 cm de long, avec une section de 1 cm2. Son extrémité supérieure est scellée et l'extrémité inférieure ouverte est abaissée dans une coupelle contenant du mercure. Le tube est rempli de mercure ; dans la partie non remplie du tube - espace sans air (plus précisément, extrêmement raréfié).

Pour protéger le tube des dommages mécaniques, il est enfermé dans un cadre métallique. Schéma de principe du dispositif d'un baromètre à coupelle marine : deux fentes longitudinales sont pratiquées de part et d'autre, l'une en face de l'autre, nécessaires pour déterminer la hauteur de la colonne de mercure dans le tube. Sur le côté gauche de la fente avant, une échelle est appliquée : dans les anciens baromètres, en millimètres, dans les nouveaux, en millibars. Pour lire la pression sur l'échelle, un anneau mobile avec un vernier est utilisé. Le mouvement du vernier le long de la fente s'effectue à l'aide d'une vis située sur côté droit cadres. Avant de compter, la coupe inférieure du vernier est amenée au point supérieur du ménisque visible de mercure, puis la pression est lue avec des dixièmes: les nombres entiers sont comptés à partir de la coupe inférieure du vernier et les dixièmes - à partir des divisions du vernier (de 0 à 9). Les dixièmes (mm ou mb) sont jugés par la division du vernier, qui coïncide exactement avec n'importe quelle division sur l'échelle. Pour permettre à l'air d'entrer dans la tasse contenant du mercure, un petit trou y a été percé, fermé de manière lâche avec un bouchon à vis.

Le baromètre à coupelle de la station est installé dans la station météorologique dans une armoire spéciale en position verticale.

Le baromètre à mercure marin, comme son nom l'indique, est conçu pour mesurer la pression atmosphérique sur les navires. En principe, il est agencé de la même manière que le baromètre à coupelle de la station, et en diffère par des dimensions plus petites et un tube barométrique plus étroit avec des extensions à ses extrémités. Le rétrécissement de la partie médiane du tube à l'épaisseur du capillaire est fait pour réduire la fluctuation du mercure dans le tube pendant le mouvement du vaisseau et pour empêcher la pénétration de bulles d'air dans le mercure. La coupe à mercure est rendue plus étroite que dans le baromètre de la station. Il élimine également en grande partie l'effet du mouvement du navire sur l'état et les lectures du baromètre.

Le baromètre marin est suspendu sur un navire dans un espace clos sur un cardan.

Le baromètre anéroïde, ou simplement anéroïde, est un instrument simple et facile à utiliser largement utilisé pour mesurer la pression atmosphérique sur les navires.

Le principe de fonctionnement de l'anéroïde repose sur la mesure du degré de déformation des parois d'une boîte à pression métallique plate creuse sous pression atmosphérique.

La boîte anéroïde, étant la partie réceptrice de l'appareil, est très sensible aux changements de pression atmosphérique. La sensibilité de la boîte de pression est obtenue par le fait que l'air qu'elle contient est très fortement évacué. Lorsque la pression augmente, la boîte se contracte et lorsqu'elle diminue, elle se dilate. Pour éviter une déformation complète de la boîte, qui est possible sous l'action de la pression atmosphérique, un ressort arqué lui est attaché, qui, en étirant la boîte, équilibre la pression atmosphérique agissant sur elle.

La compression et la tension de la boîte sont transmises à l'aiguille du baromètre grâce à un système de tiges et de leviers. L'échelle anéroïde est graduée soit en millimètres, soit en millimètres de mercure. L'anéroïde a été calibré sous la condition que la température de la boîte de pression à toutes les pressions soit de 0°. Par conséquent, afin de déterminer la correction pour la lecture de l'anéroïde, qui dépend de la température, la température de l'appareil lui-même est déterminée à chaque fois lors de la lecture de la pression. Ce dernier est déterminé par un thermomètre monté dans une fente arquée sur la surface avant de l'anéroïde.

Le mécanisme anéroïde est enfermé dans une boîte ronde en métal ou en plastique, vitrée sur la face avant. L'appareil est toujours rangé dans un étui spécial avec un couvercle ouvrant.

Le baromètre anéroïde, en comparaison du baromètre à mercure, est un instrument moins précis, mais il est presque insensible au mouvement du navire. Cela le rend plus pratique à utiliser et à ranger à bord. Le principal inconvénient des anéroïdes est la diminution progressive de leur sensibilité et de leur précision d'indication en raison de la déformation résiduelle de la boîte anéroïde et du ressort qui se produit avec le temps. Pour éliminer ces lacunes, les anéroïdes doivent être vérifiés périodiquement dans des institutions spéciales du Service hydrométéorologique - au bureau de vérification. La vérification des anéroïdes doit être effectuée tous les six mois.

Le barographe est destiné à l'enregistrement continu des variations de la pression atmosphérique. Son dispositif est similaire à celui d'un thermographe. Il se compose également de deux parties principales : percevoir et écrire. Plusieurs (5-10) boîtes anéronontales, reliées entre elles par des entretoises métalliques, servent de récepteur de pression. Afin d'éviter une déformation complète des boîtiers, qui est possible sous l'influence de la pression atmosphérique, un ressort de type ressort est intégré dans chacun d'eux.

La déformation totale partielle sous la forme de petits déplacements verticaux de toute la série de boîtes de pression, survenant sous l'influence de la pression atmosphérique changeante, est transmise par un système de leviers à une flèche, au bout de laquelle une plume est montée.

L'enregistrement de la pression sous forme de courbe s'effectue sur un tambour qui tourne lentement à l'aide d'un mouvement d'horlogerie. Une bande de papier est posée sur le tambour, délimitée par des lignes horizontales (pression en mb) et des arcs verticaux (temps en heures et minutes.

Selon le temps d'un tour complet du tambour, les baroriffs sont "quotidiens" et "hebdomadaires".

À l'aide d'un barographe, on peut déterminer non seulement la valeur spécifique de la pression atmosphérique à tout moment, mais également l'ampleur et la nature de son changement sur n'importe quel intervalle de temps.

Étant donné que le changement de pression atmosphérique est très étroitement lié au temps actuel et à venir, afin de le prévoir dans les conditions de navigation, il est important de connaître non pas tant la valeur absolue de la pression que l'ampleur et la nature de son changement au cours du passé. quelques heures.

Le barographe du navire est installé dans à l'intérieur des vergetures élastiques ou attachées à étagère spéciale ou à table.

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Participant : Vertouchkine Ivan Aleksandrovitch
Responsable : Vinogradova Elena Anatolyevna

Sujet : "Pression atmosphérique"

introduction

Il pleut dehors aujourd'hui. Après la pluie, la température de l'air a diminué, l'humidité a augmenté et la pression atmosphérique a diminué. La pression atmosphérique est l'un des principaux facteurs qui déterminent l'état du temps et du climat, c'est pourquoi la connaissance de la pression atmosphérique est essentielle dans les prévisions météorologiques. gros valeur pratique a la capacité de mesurer la pression atmosphérique. Et cela peut être mesuré avec des baromètres spéciaux. Dans les baromètres à liquide, lorsque le temps change, la colonne de liquide monte ou descend.

La connaissance de la pression atmosphérique est essentielle en médecine, en procédés technologiques, la vie humaine et tous les organismes vivants. Il existe une relation directe entre les changements de pression atmosphérique et les changements climatiques. Une augmentation ou une diminution de la pression atmosphérique peut être le signe de changements climatiques et affecter le bien-être d'une personne.

Description de trois phénomènes physiques interdépendants Vie courante:

Relation entre le temps et la pression atmosphérique.
Phénomènes sous-jacents au fonctionnement des instruments de mesure de la pression atmosphérique.

La pertinence du travail

La pertinence du sujet choisi réside dans le fait qu'à tout moment les gens, grâce à leurs observations du comportement des animaux, pouvaient prédire les changements climatiques, catastrophes naturelles, pour éviter les pertes humaines.

L'influence de la pression atmosphérique sur notre corps est inévitable, des changements soudains de la pression atmosphérique affectent le bien-être d'une personne, en particulier les personnes dépendantes des conditions météorologiques en souffrent. Bien sûr, nous ne pouvons pas réduire l'impact de la pression atmosphérique sur la santé humaine, mais nous pouvons aider notre propre corps. Organiser correctement votre journée, répartir le temps entre le travail et le repos peut aider la capacité à mesurer la pression atmosphérique, la connaissance signes folkloriques, l'utilisation d'appareils ménagers.

Objectif: découvrir quel rôle la pression atmosphérique joue dans la vie quotidienne d'une personne.

Tâches:

Apprenez l'histoire de la mesure de la pression atmosphérique.
Déterminez s'il existe une relation entre le temps et la pression atmosphérique.
Étudier les types d'instruments conçus pour mesurer la pression atmosphérique, fabriqués par l'homme.
Explorer phénomènes physiques, sous-tendant le fonctionnement des instruments de mesure de la pression atmosphérique.
La dépendance de la pression du liquide sur la hauteur de la colonne de liquide dans les baromètres à liquide.

Méthodes de recherche

Analyse de la littérature.
Généralisation des informations reçues.
Observations.

Domaine d'études: Pression atmosphérique

Hypothèse: la pression atmosphérique a importance pour une personne .

Importance du travail: la matière de cet ouvrage peut être utilisée en classe et dans des activités parascolaires, dans la vie de mes camarades de classe, élèves de notre école, tous amoureux des études de la nature.

Plan de travail

I. Partie théorique (collecte d'informations) :

Revue et analyse de la littérature.
Ressources Internet.

II. Partie pratique :

observations ;
collecte d'informations météorologiques.

III. Partie finale :

Conclusions.
Présentation de l'ouvrage.

Histoire de la mesure de la pression atmosphérique

Nous vivons au fond d'un vaste océan d'air appelé l'atmosphère. Tous les changements qui se produisent dans l'atmosphère affecteront certainement une personne, sa santé, ses modes de vie, car. l'homme fait partie intégrante de la nature. Chacun des facteurs qui déterminent le temps : pression atmosphérique, température, humidité, teneur en ozone et en oxygène de l'air, radioactivité, orages magnétiques, etc. a une influence directe ou impact indirect sur le bien-être et la santé humaine. Jetons un coup d'œil à la pression atmosphérique.

Pression atmosphérique- c'est la pression de l'atmosphère sur tous les objets qu'elle contient et sur la surface de la Terre.

En 1640, le grand-duc de Toscane décide de faire une fontaine sur la terrasse de son palais et ordonne d'amener l'eau d'un lac voisin à l'aide d'une pompe aspirante. Les artisans florentins invités ont déclaré que ce n'était pas possible car l'eau devait être aspirée sur plus de 32 pieds (plus de 10 mètres). Et pourquoi l'eau n'est pas absorbée à une telle hauteur, ils ne pouvaient pas l'expliquer. Le duc demanda au grand savant d'Italie de comprendre Galilée. Bien que le scientifique soit déjà âgé et malade et ne puisse pas faire d'expériences, il suggère néanmoins que la solution au problème réside dans la détermination du poids de l'air et de sa pression à la surface de l'eau du lac. L'élève de Galilée, Evangelista Torricelli, s'est chargé de résoudre ce problème. Pour tester l'hypothèse de son professeur, il a mené sa fameuse expérience. Un tube de verre de 1 m de long, scellé à une extrémité, était complètement rempli de mercure, et fermant hermétiquement l'extrémité ouverte du tube, il le retourna avec cette extrémité dans une coupelle de mercure. Une partie du mercure s'est échappée du tube, d'autres sont restées. Un espace sans air formé au-dessus du mercure. L'atmosphère exerce une pression sur le mercure dans la coupelle, le mercure dans le tube exerce également une pression sur le mercure dans la coupelle, puisque l'équilibre s'est établi, ces pressions sont égales. Calculer la pression du mercure dans un tube signifie calculer la pression de l'atmosphère. Si la pression atmosphérique augmente ou diminue, la colonne de mercure dans le tube augmente ou diminue en conséquence. C'est ainsi que l'unité de mesure de la pression atmosphérique est apparue - mm. rt. Art. - millimètre de mercure. En regardant le niveau de mercure dans le tube, Torricelli a remarqué que le niveau change, ce qui signifie qu'il n'est pas constant et dépend des changements de temps. Si la pression monte, il fera beau : froid en hiver, chaud en été. Si la pression chute brusquement, cela signifie que des nuages devraient apparaître et que l'air est saturé d'humidité. Le tube de Torricelli avec une règle attachée est le premier instrument de mesure de la pression atmosphérique - un baromètre à mercure. (Pièce jointe 1)

Création de baromètres et autres scientifiques : Robert Hooke, Robert Boyle, Emile Marriott. Les baromètres à eau ont été conçus par le scientifique français Blaise Pascal et le bourgmestre allemand de la ville de Magdebourg Otto von Guericke. La hauteur d'un tel baromètre était supérieure à 10 mètres.

Différentes unités sont utilisées pour mesurer la pression : mmHg, atmosphères physiques, dans le système SI - Pascals.

Relation entre le temps et la pression barométrique

Dans le roman de Jules Verne Capitaine à quinze ans"J'étais intéressé par la description de la façon de comprendre les lectures du baromètre.

« Le capitaine Gul, un bon météorologue, lui a appris à lire le baromètre. Nous décrirons brièvement comment utiliser ce merveilleux appareil.

Lorsque, après une longue période de beau temps, le baromètre commence à baisser brusquement et continuellement, c'est un signe certain de pluie. Toutefois, si beau temps est resté très longtemps, la colonne de mercure peut tomber pendant deux ou trois jours, et ce n'est qu'après cela qu'il y aura des changements notables dans l'atmosphère. Dans de tels cas, plus le temps s'écoule entre le début de la chute de la colonne de mercure et le début des pluies, plus le temps pluvieux durera.

En revanche, si pendant une longue période de pluie le baromètre commence à monter lentement mais régulièrement, on peut prédire avec certitude du beau temps. Et le beau temps durera d'autant plus longtemps qu'il s'est écoulé du temps entre le début de la montée de la colonne de mercure et le premier jour clair.

Dans les deux cas, le changement de temps qui s'est produit immédiatement après la montée ou la chute de la colonne de mercure est conservé pendant une très courte période.

Si le baromètre monte lentement mais régulièrement pendant deux ou trois jours ou plus, cela présage du beau temps, même s'il pleut tous ces jours sans cesse, et vice versa. Mais si le baromètre monte lentement les jours de pluie, et commence immédiatement à baisser quand le beau temps s'installe, le beau temps ne durera pas très longtemps, et vice versa

Au printemps et en automne, une forte baisse du baromètre laisse présager temps venteux. En été, en chaleur extrème, il prédit un orage. En hiver, surtout après des gelées prolongées, une chute rapide de la colonne de mercure indique un prochain changement de direction du vent, accompagné d'un dégel et de pluie. Au contraire, une augmentation de la colonne de mercure lors de gelées prolongées laisse présager des chutes de neige.

Les fluctuations fréquentes du niveau de la colonne de mercure, qu'elles soient montantes ou descendantes, ne doivent en aucun cas être considérées comme le signe d'une longue approche; période de temps sec ou pluvieux. Seule une baisse ou une montée graduelle et lente de la colonne de mercure annonce le début d'une longue période de temps stable.

Lorsqu'à la fin de l'automne, après une longue période de vents et de pluies, le baromètre commence à monter, cela annonce le vent du nord à l'arrivée des gelées.

Voici les conclusions générales que l'on peut tirer des lectures de ce précieux instrument. Dick Sand était très bon pour comprendre les prédictions du baromètre et a été convaincu à plusieurs reprises de leur exactitude. Chaque jour, il consultait son baromètre pour ne pas être surpris par le changement de temps.

J'ai fait des observations des changements météorologiques et de la pression atmosphérique. Et j'étais convaincu que cette dépendance existe.

date de	Température,°С	Précipitation,	Pression atmosphérique, mm Hg	Nébulosité

				Plutôt nuageux

				Plutôt nuageux
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				Plutôt nuageux

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Instruments de pression atmosphérique

À des fins scientifiques et quotidiennes, vous devez être capable de mesurer la pression atmosphérique. Pour cela, il existe des dispositifs spéciaux - baromètres. La pression atmosphérique normale est la pression au niveau de la mer à 15°C. Elle est égale à 760 mm Hg. Art. On sait qu'avec un dénivelé de 12 mètres, la pression atmosphérique change de 1 mmHg. Art. De plus, avec une augmentation de l'altitude, la pression atmosphérique diminue et avec une diminution, elle augmente.

Le baromètre moderne est fabriqué sans liquide. C'est ce qu'on appelle un baromètre anéroïde. Les baromètres en métal sont moins précis, mais moins encombrants et fragiles.

est un appareil très sensible. Par exemple, en montant au dernier étage d'un immeuble de neuf étages, en raison de la différence de pression atmosphérique à différentes hauteurs, nous constaterons une diminution de la pression atmosphérique de 2-3 mm Hg. Art.

Un baromètre peut être utilisé pour déterminer l'altitude d'un avion. Un tel baromètre est appelé altimètre barométrique ou altimètre. L'idée de l'expérience de Pascal a servi de base à la conception de l'altimètre. Il détermine la hauteur de l'élévation au-dessus du niveau de la mer à partir des changements de pression atmosphérique.

Lors de l'observation du temps en météorologie, s'il est nécessaire d'enregistrer les fluctuations de la pression atmosphérique sur une certaine période de temps, ils utilisent un appareil d'enregistrement - barographe.

(Storm Glass) (tempête, pays-bas. orage- "tempête" et verre- "verre") est un baromètre chimique ou cristallin, constitué d'un flacon ou d'une ampoule en verre rempli d'une solution alcoolique dans laquelle du camphre, de l'ammoniac et du nitrate de potassium sont dissous dans certaines proportions.

Ce baromètre chimique a été activement utilisé au cours de sa voyages en mer Hydrographe et météorologue anglais, le vice-amiral Robert FitzRoy, qui a soigneusement décrit le comportement du baromètre, cette description est encore utilisée aujourd'hui. Par conséquent, le stormglass est également appelé le "Fitzroy Barometer". En 1831-1836, Fitzroy dirigea une expédition océanographique à bord du Beagle, qui comprenait Charles Darwin.

Le baromètre fonctionne comme suit. Le flacon est hermétiquement fermé, mais, néanmoins, la naissance et la disparition de cristaux s'y produisent constamment. En fonction des changements climatiques à venir, des cristaux se forment dans le liquide diverses formes. Stormglass est si sensible qu'il peut prédire changement brusque météo 10 minutes avant. Le principe de fonctionnement n'a pas encore été entièrement explication scientifique. Le baromètre fonctionne mieux lorsqu'il est près d'une fenêtre, en particulier dans les maisons en béton armé, probablement dans ce cas le baromètre n'est pas aussi blindé.

Baroscope- un dispositif de surveillance des variations de pression atmosphérique. Vous pouvez fabriquer un baroscope de vos propres mains. Le matériel suivant est nécessaire pour fabriquer un baroscope : bocal en verre de 0,5 litre.

Un morceau de film d'un ballon.
anneau de caoutchouc.
Flèche légère en paille.
Fil de flèche.
Échelle verticale.
Mallette d'instruments.

Dépendance de la pression du liquide sur la hauteur de la colonne de liquide dans les baromètres à liquide

Lorsque la pression atmosphérique change dans les baromètres à liquide, la hauteur de la colonne de liquide (eau ou mercure) change : lorsque la pression diminue, elle diminue et lorsqu'elle augmente, elle augmente. Cela signifie qu'il existe une dépendance de la hauteur de la colonne de liquide à la pression atmosphérique. Mais le liquide lui-même appuie sur le fond et les parois du récipient.

Le scientifique français B. Pascal en milieu du XVIIe siècle a établi empiriquement une loi appelée loi de Pascal :

La pression dans un liquide ou un gaz est transmise de manière égale dans toutes les directions et ne dépend pas de l'orientation de la zone sur laquelle elle agit.

Pour illustrer la loi de Pascal, la figure montre un petit prisme rectangulaire plongé dans un liquide. Si nous supposons que la densité du matériau du prisme est égale à la densité du liquide, alors le prisme doit être dans un état d'équilibre indifférent dans le liquide. Cela signifie que les forces de pression agissant sur les bords du prisme doivent être équilibrées. Cela ne se produira que si les pressions, c'est-à-dire les forces agissant par unité de surface de la surface de chaque face, sont les mêmes : p 1 = p 2 = p 3 = p.

La pression du liquide au fond ou parois latérales récipient dépend de la hauteur de la colonne de liquide. Force de pression sur le fond d'un récipient cylindrique de hauteur h et zone de base Ségal au poids de la colonne de liquide mg, où m = ρ SGH est la masse du liquide dans le récipient, ρ est la densité du liquide. Donc p = ρ SGH / S

La même pression en profondeur h conformément à la loi de Pascal, le liquide exerce également sur les parois latérales de la cuve. Pression colonne liquide ρ gh appelé pression hydrostatique.

Dans de nombreux appareils que nous rencontrons dans la vie, les lois de la pression des liquides et des gaz sont utilisées : vases communicants, plomberie, presse hydraulique, vannes, fontaines, puits artésiens, etc.

Conclusion

La pression atmosphérique est mesurée afin d'être plus susceptible de prédire un éventuel changement de temps. Il existe une relation directe entre les changements de pression et les changements climatiques. Une augmentation ou une diminution de la pression atmosphérique peut, avec une certaine probabilité, être le signe d'un changement de temps. Vous devez savoir: si la pression baisse, un temps nuageux et pluvieux est attendu, s'il augmente - un temps sec, avec une vague de froid en hiver. Si la pression baisse très fortement, de graves intempéries sont possibles : orage, gros orage ou une tempête.

Même dans les temps anciens, les médecins ont écrit sur l'effet du temps sur le corps humain. Dans la médecine tibétaine, il y a une mention : "la douleur dans les articulations augmente en temps de pluie et pendant les périodes de vents violents". Le célèbre alchimiste, médecin Paracelse a noté: "Celui qui a étudié les vents, la foudre et le temps connaît l'origine des maladies."

Pour qu'une personne soit à l'aise, la pression atmosphérique doit être égale à 760 mm. rt. Art. Si la pression atmosphérique dévie, même de 10 mm, dans un sens ou dans l'autre, une personne se sent mal à l'aise et cela peut affecter son état de santé. Des phénomènes indésirables sont observés lors des changements de pression atmosphérique - augmentation (compression) et surtout sa diminution (décompression) à la normale. Plus le changement de pression est lent, mieux et sans conséquences néfastes le corps humain s'y adapte.