როგორ მუშაობს მანომეტრები?

ამინდის შემოწმებისას, თუ ადამიანების უმეტესობა მოგწონთ, ყველაზე მეტად თქვენი სამოსი კარნახობს: ჩათვალოთ თუ არა ერთგვარი ნალექები შეიძლება ცაზე დაეცემა თქვენი გარეგანი ექსპოზიციის დროს, როგორია ჰაერის ტემპერატურა და არის ეს ქარიანი.

იმისდა მიხედვით, თუ სად ცხოვრობთ და წელიწადის დროზე, ასევე შეგიძლიათ შეამოწმოთ (ზოგჯერ შიშით) ნათესავის დანახვა ტენიანობის დონე, რათა დარწმუნდეთ, რომ თქვენ საკმარისად დატენიანებული ხართ ოფლიანობისთვის, რაც სავარაუდოდ მოჰყვება მაღალი რაოდენობით კითხვა.

ადამიანების უმეტესობამ იცის ატმოსფერული (ჩვეულებრივ ბარომეტრული) წნევის ფენომენის შესახებ, რადგან მათ ესმით, როგორც სტანდარტული მახასიათებელი ამინდის პროგნოზების შესახებ, მაგრამ ხალხის უმეტესობა ვერ შორდება იმას, თუ რა ურთიერთობაა და რატომ განიცდის ჰაერში წნევის ცვლილებას ყველა არ ქარები ჰორიზონტალურად, ხოლო ზეწოლა იზომება ზემოდან, როგორც ერთგვარი "ბიძგი"?

წნევა არის ფიზიკაში ისეთი სიდიდე, რომელიც ვრცელდება თითქმის ყველა წარმოსადგენი ფიზიკური პროცესისთვის. ეს ეხება ძალას ვ ფართობამდე ა კონტექსტების მასალებში გამოხატულია და განისაზღვრება მათემატიკურად მისი უმარტივესი ფორმით, როგორც

ფორმალურად, ზეწოლა არის გავრცელების ეფექტის გაზომვა ძალა (იზომება ნიუტონში, ან N, სტანდარტული საერთაშორისო გაზომვის სისტემაში) ზოგიერთ რეალურ ან მათემატიკურად განსაზღვრულ ზედაპირზე (იზომება კვადრატული მეტრით ან მ-ით)²). შეიძლება უკვე შეგხვედრიათ ფიზიკის პრობლემები, რომლებშიც მოქმედებს და მოძრაობს ძალა (მაგალითად, სიმძიმე, ან საკუთარი თავი) ობიექტი მასით, მაგრამ წნევა განსხვავებულია იმით, რომ იგი ფაქტობრივად აღწერს განზავებას ან კონცენტრაციას ძალა.

• წარმოიდგინეთ ორი განსხვავებული მყარი ყუთი, რომელთაგან თითოეული მოცულობით ვ 10 მ³ (კუბური მეტრი) და ივსება სიმკვრივის ერთგვაროვანი მყარი მასალით ρ

  წყლის ნახევარი, ან 0,5 კგ / ლ, ან (500 კგ / მ)³). ერთი ყუთის სიგრძეა 1 მ, სიგანე და 10 მ, ხოლო მეორის სიგრძე 2,5 მ, სიგანე 2,5 მ და 1,6 მ სიმაღლე. არც ერთი ყუთი არ უნდა გადატრიალდეს პოზიციიდან. თუ გსურთ დარწმუნებული იყოთ, რომ უძველესი იერით ახლომდებარე პლატფორმაა შეეძლო მხარდაჭერა ან ყუთი, მაგრამ ამის დასადასტურებლად მხოლოდ ორიდან მხოლოდ ერთი შეარჩიო, რომელი აირჩიე?
  ობიექტების მასები იგივეა, რადგან მათი მოცულობები და სიმჭიდროვე ერთნაირია (ρ = მ / ვ, ამიტომ მ = ρV = (500 კგ / მ)³) (10 მ³) = 5000 კგ. იმის გათვალისწინებით, რომ დედამიწის ზედაპირზე მიზიდულობის გამო დაჩქარებაა 9,8 მ / წმ², თითოეული კოლოფის ძალა (ან წონა) არის (5,000 კგ) (9,8 მ / წმ 2) = 49,000 ნ.
  ამასთან, შეადარეთ უბნები, რომლებზეც განაწილებულია ეს შესაბამისი მასები: პირველ უჯრას აქვს ფუძე (სიგრძე ჯერ სიგანეზე) 1 მ × 1 მ = 1 მ², ხოლო მეორე ყუთს აქვს საფუძველი 2.5 × 2.5 = 6.25 მ². ვინაიდან წნევა ტოლია ძალის გაყოფილი ფართობზე, ვიწრო კოლოფი, რომლის ფუძის ერთ მეექვსედზე ნაკლებია, რომლითაც უნდა მუშაობდეს მეორე ყუთად 6,25-ჯერ მეტი წნევა პლატფორმაზე, როგორც ამას მისი პარტნიორი გააკეთებს. ამრიგად, თუ ramshackle პლატფორმას შეუძლია პირველი ყუთის მხარდაჭერა, მას უნდა შეეძლოს მეორის გამართვაც მარტო - იმ პირობით, რომ მათი აწევა იქ შეგიძლიათ!

ზემოთ მოყვანილ მაგალითში პირველი ყუთის წნევა ნებისმიერ ზედაპირზე, რომელზეც იგი ეყრდნობა არის (49,000 N) / (1 მ²) და მეორე არის (49,000 N) (6,25 მ²). ამრიგად, სტანდარტულ სისტემაში წნევის ერთეულებია N / m², უფრო ხშირად პასკალს (Pa) უწოდებენ. იმის გამო, რომ რეალურ სამყაროში ეს ასე მცირეა, კილოპასკალი (kPa) ბევრად უფრო ხშირად გამოიყენება.

დედამიწის ზედაპირზე ატმოსფეროს წნევა დაახლოებით101,325 პაან 101,3 კპა. იმის გამო, რომ ადამიანები განსაზღვრავენ წნევას, სხვა მრავალი ობიექტი ყოველდღიურად გამოიყენება. ერთი არის ტორ, ასევე ცნობილია როგორც ვერცხლისწყლის მილიმეტრები (მმ Hg). (ნებისმიერი ცნობისმოყვარეობა, თუ რატომ აირჩიეს ეს ლითონი, ერთ წუთში დაკმაყოფილდება.) 101,3 კპა, რომელსაც ასევე 1 ატმოსფეროს უწოდებენ, ამ სტანდარტის მიხედვით უდრის 760 ტორს. მას შემდეგ, რაც 1 ინჩი = 25,4 მმ, 760 მმ Hg = (760 / 25,4) = 29,92 Hg- ში. დაბოლოს, 1 მილიბარი = 0,001 ატმოსფერო, ასე რომ ატმოსფერული წნევა მილიბარში = 1,013 მბ.

დაბოლოს, რაც შეეხება ამ ფუნტებს კვადრატულ დიუმზე (psi ან lb / in)²) ჩვეულებრივ გამოიყენება საბურავის წნევის გაზომვისთვის შეერთებულ შტატებში? Lb და kg შორის და in და m შორის გადაკეთების შემდეგ, შეგიძლიათ აჩვენოთ, რომ 101,3 kPa = 14,7 lb / in². იმის გათვალისწინებით, რომ მანქანის საბურავის რეკომენდებული მინიმალური წნევაა მხოლოდ 30 psi, რას გულისხმობს თქვენი ინტუიცია ჰაერის "უმნიშვნელო" წონაზე და, შესაბამისად, წნევაზე?

ა მანომეტრი არის მოწყობილობა, რომელიც ზომავს ჰაერის წნევას კონტეინერის გამოყენებით, რომელსაც ერთ ან ორივე ბოლოში გახსნილი აქვს "U" ფორმის მილი. დახურულ მანომეტრში, გაზის ნიმუში შედის ერთ ბოლოში, რომელიც შემდეგ იკეტება. შემდეგ, ცნობილი სიმკვრივის სითხე ჩაედინება მეორე ბოლოში. სითხე შეაჩერებს მოძრაობას, როდესაც გაზზე ზეწოლა ხურავს ქუდსა და სითხს შორის, ზეწოლასთან ერთად სითხის სვეტის ქვედა მხარე ამ მხარეს ემთხვევა ჰაერის წნევას პლუს სითხის სვეტის წნევა ღიაზე მხარე

სითხის სიმაღლე ღია მხარეს იქნება უფრო მაღალი იმ მხარეს, როდესაც ჰაერის წნევა გაზის წნევაზე ნაკლებია და ქვედა ღია მხარეს, როდესაც ჰაერის წნევა აღემატება გაზის წნევას. გაზის წნევის გამოსათვლელად შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეს სიმაღლის სხვაობა.

ვინაიდან ცილინდრული მილისთვის P = F / A = მგ / ა, მ = ρV და V = აჰ (მაგ. მოცულობა = ფართობი გამრავლებული სიმაღლეზე) შეიძლება აჩვენოს, რომ სითხის ვერტიკალური სვეტის მიერ შექმნილი წნევა არის ρgh, სადაც h = სიმაღლეა მეტრი. ეს წნევა წარმოადგენს დადებით ან ნეგატიურ სხვაობას აირის წნევასა და ატმოსფერულ წნევას შორის.

• კაცი- არის ლათინური ფუძე სიტყვისთვის, რაც ნიშნავს ხელს, რაც ასევე არის ადგილი, სადაც მოდის "მანიპულირება"; ზეწოლის ცნების გადმოცემის ერთი მარტივი გზა, თუ არავერბალური ენით შემოიფარგლება, იქნება შენი ხელით ნაზად დააჭიროთ სხვა პირის მიმართ.
  

• ა ბარომეტრი არის წნევის ლიანდაგის ტიპი, რომელიც სპეციალურად გამოიყენება ატმოსფერული წნევის გასაზომად.
  

• სამედიცინო დაწესებულებაში არტერიული წნევის გაზომვის სახელმძღვანელო მოწყობილობას ეწოდება ა სფიგმომანომეტრი, თან სფიგური- თავისუფლად თარგმნის "შესუსტებას". ეს ხდება იმის გამო, რომ მანჟეტი უნდა იყოს გაბერილი მკლავთან დონეზე ზემოთ სხეულის არტერიული წნევა მისი სწორად გაზომვის მიზნით; მათ ამისათვის ფაქტობრივად უნდა მოგაჭირონ მკლავი.

ატმოსფერული წნევა არ არის მუდმივი და ის იცვლება ტიპურ დიაპაზონში, ისევე როგორც ტემპერატურა და სხვა გეოფიზიკური სიდიდეები. თავისთავად ცალკე განხილვა, ეს წნევა მოსალოდნელი ამინდის საიმედო მაჩვენებელია. Როდესაც დაბალი წნევის სისტემა შემოდის ტერიტორიაზე, შედეგად ხდება ღრუბლები, ქარი და ნალექები, ხოლო ა მაღალი წნევის სისტემა ჩვეულებრივ აწარმოებს სამართლიან და წყნარ ამინდს. (Აიღეთ? "მაღალი წნევა" მთავრდება "მშვიდი"... მხოლოდ ფიზიკის ბუნებრივ სამყაროში!)