Pārbaudot laika apstākļus, ja esat līdzīgs lielākajai daļai cilvēku, jūs visvairāk interesē lietas, kas nosaka jūsu kleitu: neatkarīgi no tā, vai jūsu āra iedarbības laikā, iespējams, nokritīs kaut kādi nokrišņi, kāda ir gaisa temperatūra un vai tā ir vējains.
Atkarībā no jūsu dzīvesvietas un gada laika jūs varat arī pārbaudīt (dažreiz ar bailēm), lai redzētu radinieku mitruma līmeni, lai pārliecinātos, ka esat pietiekami hidratēts, lai svīšana, kas, iespējams, sekos, ņemot vērā augstu mitruma līmeni lasīšana.
Lielākā daļa cilvēku ir informēti par atmosfēras (parasti to sauc par barometrisko) spiediena parādību, jo dzird to kā standarta pazīmi laika apstākļu prognozes, taču lielākā daļa cilvēku nenokļūst tik tālu, lai izpētītu attiecības un kāpēc gaisā notiek spiediena izmaiņas plkst. visi. Vai vēji nepūš horizontāli, turpretī spiedienu no augšas mēra kā sava veida "grūdienu"?
Spiediens ir fizikas lielums, kas attiecas uz gandrīz visiem iedomājamiem fiziskiem procesiem. Tas attiecas uz spēku
F uz apgabalu A daudzos kontekstos matemātiski tiek izteikts un definēts tā vienkāršākajā formā kā P = F / A. Tam ir īpaši svarīga loma šķidruma dinamikas jomā. (Šķidrums sastāv no vielas šķidrā vai gāzes stāvoklī.) Atmosfēra ap jums ir šķidrums, un tas uz jums un visu pārējo rada daudz lielāku spiedienu, nekā jūs domājat.Kas ir spiediens?
Formāli spiediens ir spiediena mērīšanas efekta mērījums spēks (mērīts niutonos vai N standarta starptautiskajā mērījumu sistēmā) pa kādu reālu vai matemātiski noteiktu virsmu (mērot kvadrātmetros vai m2). Iespējams, jau esat saskāries ar fizikas problēmām, kurās spēks (piemēram, gravitācija vai jūs pats) iedarbojas un pārvietojas objekts ar masu, bet spiediens ir atšķirīgs ar to, ka tas faktiski apraksta šķīduma atšķaidījumu vai koncentrāciju spēks.
-
Iedomājieties divas dažādas cietas kastes, kurām katrai ir tilpums V no 10 m3 (kubikmetros) un piepildīts ar viendabīgu cietu materiālu ar blīvumu ρ
puse no ūdens vai 0,5 kg / l vai (500 kg / m3). Viena kastīte ir 1 m gara, 1 m plata un 10 m augsta, bet otra ir 2,5 m gara, 2,5 m plata un 1,6 m augsta. Nevienu lodziņu nedrīkst pagriezt no tā stāvokļa. Ja vēlaties pārliecināties par senatnīgu tuvumā esošu platformu varēja atbalstu arī lodziņu, bet lai to apstiprinātu, varētu izvēlēties tikai vienu no diviem, kuru jūs izvēlētos?
Objektu masas ir vienādas, jo to tilpums un blīvums ir vienādi (ρ = m / V, tātad m = ρV = (500 kg / m3) (10 m3) = 5000 kg. Ņemot vērā, ka paātrinājums gravitācijas dēļ uz Zemes virsmas ir 9,8 m / s2, tāpēc katras kastes spēks (vai svars) ir (5000 kg) (9,8 m / s2) = 49 000 N.
Tomēr salīdziniet apgabalus, kuros šīs attiecīgās masas ir sadalītas: Pirmās kastes pamatne (garums reiz platums) ir 1 m × 1 m = 1 m2, bet otras kastes pamatne ir 2,5 × 2,5 = 6,25 m2. Tā kā spiediens ir vienāds ar spēku, kas dalīts ar laukumu, tiks izmantota šaurā kārba ar mazāk nekā sesto daļu no pamatplatības, ar kuru strādāt kā otro kārbu. 6,25 reizes lielāks spiediens platformā, kā to darīs tās partneris. Tādējādi, ja sabrukšanas platforma var atbalstīt pirmo lodziņu, tai vajadzētu būt iespējai turēt arī otro vienu - ar nosacījumu, ka jūs varat tos tur pacelt!
Spiediena vienības un terminoloģija
Iepriekš minētajā piemērā pirmās kastes spiediens uz jebkuras virsmas, uz kuras tā atrodas, ir (49 000 N) / (1 m2) un otrais ir (49 000 N) (6,25 m2). Spiediena vienības standarta sistēmā tādējādi ir N / m2, ko biežāk sauc par paskalu (Pa). Tā kā reālajā pasaulē tas izrādās tik mazs daudzums, daudz biežāk tiek izmantots kilopaskāls (kPa).
The atmosfēras spiediens uz Zemes virsmas ir aptuveni101 325 Pavai 101,3 kPa. Cilvēku spiediena noteikšanas līdzekļu dēļ ikdienā tiek izmantotas vairākas citas vienības. Viens ir torr, kas pazīstams arī kā dzīvsudraba staba milimetri (mm Hg). (Jebkurš kuriozs par to, kāpēc tika izvēlēts šis metāls, pēc brīža tiks apmierināts.) 101,3 kPa, par atsauci dēvēts arī par 1 atm, pēc šī standarta pielīdzināms 760 toriem. Tā kā 1 colla = 25,4 mm, 760 mm Hg = (760 / 25,4) = 29,92 Hg. Visbeidzot, 1 milibārs = 0,001 atm, tātad atmosfēras spiediens milibāros = 1013 mbar.
Visbeidzot, kā ir ar šīm mārciņām uz kvadrātcollu (psi vai lb / in2), ko parasti izmanto riepu spiediena mērīšanai Amerikas Savienotajās Valstīs? Pēc reklāmguvumu izsaukšanas starp lb un kg un starp in un m, jūs varat parādīt, ka 101,3 kPa = 14,7 lb / in2. Ņemot vērā, ka ieteicamais minimālais automašīnas riepu spiediens ir tikai aptuveni 30 psi, ko tas liek domāt par jūsu intuīciju attiecībā uz "nenozīmīgo" gaisa svaru un līdz ar to arī gaisa spiedienu?
Kā mēra spiedienu
A manometrs ir ierīce, kas mēra gaisa spiedienu, izmantojot tvertni, kuras vienā vai abos galos ir atvērta "U" formas caurule. Slēgtā manometrā gāzes paraugu ievada vienā galā, kuru pēc tam aizver. Tad otrā galā ielej zināmā blīvuma šķidrumu. Šķidrums pārtrauks kustēties, kad gāzes vāciņa un šķidruma starpā iespiestās gāzes spiediens kopā ar spiedienu šķidruma kolonnas apakšdaļa tajā pusē atbilst gaisa spiedienam plus šķidruma kolonnas spiedienam uz atvērto vietu pusē.
Šķidruma augstums atvērtajā pusē būs augstāk tajā pusē, kad gaisa spiediens ir mazāks par gāzes spiedienu un zemāks atvērtajā pusē, kad gaisa spiediens pārsniedz gāzes spiedienu. Šo augstuma starpību varat izmantot, lai aprēķinātu gāzes spiedienu.
Tā kā cilindriskai caurulei P = F / A = mg / A, m = ρV un V = Ah (t.i., tilpums = laukums un augstums), var pierādīt, ka vertikālās šķidruma kolonnas radītais spiediens ir ρgh, kur h = augstums iekšā metri. Šis spiediens ir pozitīva vai negatīva starpība starp gāzes spiedienu un atmosfēras spiedienu.
-
Cilvēks- ir latīņu sakne vārdam, kas nozīmē roku, "no kurienes nāk arī" manipulēt "; viens vienkāršs veids, kā nodot spiediena jēdzienu, ja tas aprobežojas ar neverbālu valodu, ir tas, ka ar roku viegli piespiežat citu personu.
- A barometrs ir manometra veids, ko īpaši izmanto atmosfēras spiediena mērīšanai.
- Manuālo ierīci, ko izmanto asinsspiediena mērīšanai veselības aprūpes iestādēs, sauc par a sfigmomanometrs, ar sfig- brīvi tulkojot "saspiest". Tas ir tāpēc, ka manšetei jābūt piepumpētai pret roku līdz līmenim virs ķermeņa asinsspiediens, lai to pareizi izmērītu; lai to izdarītu, viņiem burtiski jāsaspiež jūsu roka.
Spiediens un laika apstākļi
Atmosfēras spiediens nav nemainīgs, un tas mainās tipiskā diapazonā tāpat kā temperatūra un citi ģeofiziskie lielumi. Atsevišķa diskusija pati par sevi, šis spiediens ir uzticams gaidāmo laika apstākļu rādītājs. Kad zema spiediena sistēma iekļūst apgabalā, parasti ir mākoņi, vējš un nokrišņi, turpretī a augstspiediena sistēma parasti rada labu un mierīgu laiku. (Uzzināt? "Augsts spiediens" beidzas ar "mierīgu"... tikai jocīgajā fizikas pasaulē!)