Atmosfrick tlak a jeho meranie Magdebursk pologule Otto

Atmosférický tlak a jeho meranie

Magdeburské pologule • Otto von Guericke, starosta mesta Magdeburgu, v roku 1654 predviedol dramatický experiment, v ktorom ukázal silu vakua a dokázal existenciu atmosféry Zeme. • Guericke spojil dve duté medené pologule s úchytkami o priemeru 51 cm (Magdeburské pologule) a zo vzniknutej dutiny vypumpoval vzduch.

Magdeburské pologule • Potom nechal zapriahnuť ku každej pologuli 4 páry koní a ukazoval, že ani 16 koní nie je schopných od seba pologule oddeliť. Potom, čo nechal do dutiny opäť vniknúť vzduch, obe pologule sa oddelili samovolne. • Dokázal, že obe pologule neboli k sebe pevne pripojené vzduchoprázdnom, ale že pologule držal u seba tlak okolitého vzduchu.

Atmosférický tlak • Človek zahrabaný v piesku na pláži cíti na sebe gravitačnú silu piesku. • Nad nami je atmosféra, zložená z atómov a molekúl. Na všetky pôsobí gravitačná sila. • Výsledkom gravitačnej sily je značný tlak vzduchu - pôsobí na predmety i na nás • Tento tlak nazývame atmosférický.

Atmosféra pôsobí na každý štvorcový centimeter zemského povrchu takou silou, ako keby na ňom bolo položené závažie 1 kg.

Prečo si atmosférický tlak neuvedomujeme? • Tlaková sila atmosféry na povrch ľudského tela je obrovská. • Ak odhadneme obsah povrchu človeka na 1 m 2, je celková tlaková síla atmosféry 100 000 N! • Rovnako veľký tlak je však i vo vnútri ľudského tela. • Sily pôsobiace na pokožku sú rovnako veľké, no majú opačný smer a preto výslednica je nulová.

Kedy si prítomnosť atmosférického tlaku uvedomujeme? • Ak ideme autom dlho do kopce alebo z kopca, cítime tlak v ušiach a niečo nás núti prehĺtať. • To niečo je prevažujúca tlaková sila zvnútra alebo zvonku. • Prehltaním obe sily vyrovnávame. • Uveď ďalšie príklady! • Zmeny tlaku pri jazde vo výťahu, pristávaní lietadla, . .

Pokus • Naplníme prázdny pohár po okraj vodou • Vystrihnutý tvrdý papier (väčší ako okraj pohára) priložíme na vodnú hladinu tak, aby pod ním nebola žiadna vzduchová bublina • Nad umyvadlom otočíme • Proč voda nevyteče?

Vysvetlenie • Voda nevytečie, – pretože tlak vzduchu, ktorý pôsobí na papier zvonku, je väčší jako hydrostatický tlak vo vnútri pohára.

Jan Evangelista Torricelli • Vzduch bol dlho pokladaný za „nehmotnú látku bez hmotnosti“ • V roku 1644 navrhol talianský fyzik Torricelli pokus • Dokazoval ním, že vzduch nie je nehmotný, a že na ňho pôsobí sila, ktorá vyvolává atmosférický tlak • Tento pokus byl neskôr pomenovaný „TORRICELLIHO POKUS“ Jan Evangelista Torricelli 1608 - 1647

Torricelliho pokus • Torricelli zobral 1 meter dlhú sklenenú trubicu, na jednom konci zatavenou • Naplnil ji ortuťou a uzavrel zátkou • Potom trubicu obrátil hore dnom a ponoril do nádoby s ortuťou • Zátku odstranil

Torricelliho pokus • Určitá čásť ortuti vytiekla, pod zataveným koncem se vytvorilo vzduchoprázdno • Pri nakláňaní trubice se vždy hladina ustálila vo výške približne 750 mm nad voľným povrchom ortuti v nádobe

Čo zabránilo ortuti, aby všetka nevytiekla? • na voľný povrch ortuti pôsobí atmosférický tlak resp. „váha“ vzduchu • na ortuť v sklenenej trubici tlak hydrostatický • Hladina ortuťového stĺpca klesá až k vyrovnaniu obidvoch tlakov, a to atmosférického a hydrostatického • Ustáli sa na hodnote 750 mm nad povrchom

Výpočet atmosférického tlaku Je rovnaký ako hydrostatický tlak ortuti Označíme ho …. . pa vypočítame hodnotu hydrostatického tlaku ph stĺpca ortuti h = 750 mm = 0, 75 m ρ (ortuti) = 13 600 kg/m 3 g = 10 N/kg ……………………………… ph = h. ρ. g ph = 0, 75. 13 600. 10 ph = 102 k. Pa pa = ph = 102 k. Pa ……. ATMOSFÉRICKÝ TLAK

Je atmosférický tlak vždy a všade rovnaký? • Nie je, jeho veľkosť je závislá na nadmorskej výške, času počas dňa, teplote vzduchu, . . • Kde získáš aktuálne údaje o atmosférickom tlaku? – – – v predpovediach počasia uvádza sa v hektopaskaloch (h. Pa) predpona hekto znamená 100 1 k. Pa = 10 h. Pa 1 h. Pa = 100 Pa • Najväčší atmosférický tlak je pri hladine mora, so stúpajúcou nadmorskou výškou tlak klesá.

Atmosférický tlak ve výškach • Vo vysokohorskom prostredí je hrúbka atmosféry menšia ako v nížinách. • Je tu i nižší tlak vzduchu. • Horolezci vedia, že ve výškách od 3 000 m se hore zle dýcha ( do pľúc se pri nižšom tlaku vzduchu dostane menej kyslíka). • Pri výstupu nad 6 000 m je dobré mať kyslíkový prístroj.

Prístroje na meranie tlaku Barometer = ortuťový tlakomer (zostrojený na základe Torricelliho pokusu: skleněná trubička s ortuťou s uzavretým koncom prechádza do otvorenej banky) ručička na stupnici Aneroid Pružné zvlnené viečko – so zmenou atmosférického tlaku sa prehne a pohyb se prenesie na ručičku vakuum

Výškomer • Tlakomer, ktorý pracuje ako výškomer • Využívá to, že atmosférický tlak klesá s rastúcou výškou • Zmena tlaku sa prevedie na zmenu nadmorskej výšky Výškomer v lietadle

Poznámky • Tlak vzduchu na zemský povrch nazývame atmosférický tlak, značka pa. • Atmosférický tlak určujeme pomocou hydrostatického tlaku ortuti. • Atmosférický tlak meriame ortuťovými tlakomérmi (barometrami) alebo aneroidmi. • Jeho hodnota je približne 100 k. Pa • Presná hodnota závisí na počasí a na nadmorskéj výške.

Pokusy • • • https: //www. youtube. com/watch? v=m 49 Pe. JHXLXM https: //www. youtube. com/watch? v=UR 2 m. Xgn. HKMQ https: //www. youtube. com/watch? v=6 CN 97483 u. YQ https: //www. youtube. com/watch? v=6 a 5 A 3 g. K 9 u. XI Pascalův zákon pro kapaliny a plyny Co dokáže vzduch