אם צפית אי פעם בדוח מזג אוויר רגיל בטלוויזיה או בדקת את התנאים המקומיים באינטרנט, ראית משהו שנקרא לחץ אטמוספרי (לרוב נקרא לחץ ברומטרי מכיוון שהמכשיר המשמש לביצוע מדידות אלה נקרא ברומטר). לעיתים קרובות, ככל הנראה מצפה ממך לדעת מהי הכמות הזו, ומה המשמעות של יחידות כמו מ"מ כספית, ללא כל הסבר.
בעוד שטמפרטורה, משקעים ואור שמש הם בדרך כלל הכוכבים של התחזית, גם תפקיד הלחץ חשוב. ירידות בלחץ האטמוספרי מתחת לערך הרגיל של כ- 760 מ"מ כספית מבשרות לרוב סוער, גשום או אחרת תנאים לא נעימים, ואילו לחץ אטמוספרי עולה הוא בדרך כלל מבשר של שמיים בהירים לבוא.
מהו לחץ בפיזיקה?
לחץ הוא כמות הכוח המופעלת ליחידת שטח. כוחות מגיעים בצורות רבות, אך כל "סוג" לוקח יחידות של תאוצה המונית. מכיוון שכוח המשיכה של כדור הארץ מאיץ מסות לעבר מרכז כדור הארץ, המשקל הוא כוח שהיחידה הסטנדרטית שלו היא הניוטון (N).
לאוויר יש מסה, למרות שהוא אולי לא מרגיש כמו זה בגלל שגופם של יצורי כדור הארץ התפתח כדי לחוש את משקל האוויר כלא משקל בכלל. חמצן, חנקן, פחמן דו חמצני וגזים אחרים חווים כוח משיכה בדיוק כמו כל דבר אחר עם מסה, אפילו אטומים בודדים.
אם אתה מניח שהאוויר סביבך הוא בעל צפיפות אחידה, דמיין מה יקרה אם היית מצייר 1 מ 'על 1 מ' מרובעים על הקרקע ומודדים את משקל האוויר במלבן דמיוני המשתרע אנכית אל החיצוני מֶרחָב. משקל זה, חלקי שטח הכיכר (1 מ ')2) ייתן את הלחץ האטמוספרי ב- N / m2 אוֹ פסקל (אבא).
מהו לחץ אטמוספרי?
חשבו על "עמוד האוויר" מעל לגובה h, המפעיל לחץ על שטח בגודל A מטרים רבועים (מ ')2) על פני כדור הארץ. מגיאומטריה בסיסית, אם מכפילים את הערך A ("הבסיס" של המלבן הרזה והגדול הזה), מכפילים גם את נפח המלבן. פירוש הדבר כפול משקל ופעמיים לחץ; משקל ולחץ ובכך שניהם להשתנות ישירות עם.
המשמעות היא שהגודל המוחלט של השטח עליו נמדד לחץ אינו רלוונטי; אתה צריך לדעת רק את ערכו ואת משקל האטמוספירה שמעליו. כך שגם מערכת זעירה יכולה לבצע את העבודה אם היא מוגדרת כהלכה. ההתקנה היא צלחת פתוחה של כספית המתכת הנוזלית הצפופה המחוברת לצינור אנכי הפתוח בעומק הכספית אך אטום בוואקום בחלקו העליון. משקל האוויר דוחף את הכספית כלפי מעלה ביחס ללחץ האוויר, ומאפשר למדוד את האחרון.
- פסקל הוא יחידת הלחץ SI, אך הקילופסקאל (kPa) הוא יחידה נוחה יותר ללחצים בטווח זה של האטמוספירה של כדור הארץ.
מה הפירוש של "מ"מ כספית"?
המכשיר שתואר לעיל נקרא ברומטר כספית. בדרך כלל משקל האוויר יוצר לחץ של 760 מ"מ כספית, המכונה גם יחידה טור. משמעות הדבר היא שלחץ אוויר רגיל מספיק בכדי לשמור על עמוד כספית בגובה של כ- 30 אינץ ': (760 מ"מ) (בתוך / 25.4 מ"מ) = 29.92 אינץ'.
דמיינו מה קורה כאשר לחץ האוויר יורד. עם פחות משקל על עמוד הכספית, החלק העליון של העמוד ייפול לערך נמוך יותר; לעומת זאת, אם המשקל מעל העמודה עולה (כלומר הלחץ האטמוספרי עולה), אז החלק העליון של העמוד ייאלץ כלפי מעלה כאשר אוויר מעיק את הכספית בעקשנות מהצלחת לתוך הצינור צוֹהַר.
המרת מ"מ של כספית לפסקל
לחישוב הלחץ כמעט בכל יחידה מתקבלת על הדעת בהתחשב בלחץ בכל יחידה אחרת, עיין במשאבים.
- שימו לב שללחץ האוויר, כמו כמויות פיזיקליות רבות, יש תלות בטמפרטורה; כאשר מולקולות מסתובבות מהר יותר ומתנגשות יותר עם עליית הטמפרטורה, הלחץ עולה.
