Siapa ilmuwan pertama yang mendefinisikan atmosfer. Akibatnya, tekanan atmosfer dibuat

Tekanan atmosfer adalah gaya yang dengannya udara di sekitar kita menekan permukaan bumi. Orang pertama yang mengukurnya adalah murid Galileo Galilei, Evangelista Torricelli. Pada tahun 1643, bersama rekannya Vincenzo Viviani, ia melakukan eksperimen sederhana.

Pengalaman Torricelli

Bagaimana dia bisa menentukan tekanan atmosfer? Mengambil tabung meteran, disegel di salah satu ujungnya, Torricelli menuangkan air raksa ke dalamnya, menutup lubang dengan jarinya dan, membaliknya, menurunkannya ke dalam mangkuk yang juga berisi air raksa. Pada saat yang sama, sebagian merkuri tumpah keluar dari tabung. Kolom merkuri berhenti pada 760 mm. dari tingkat permukaan merkuri dalam mangkuk.

Menariknya, hasil percobaan tidak bergantung pada diameter, kemiringan, atau bahkan bentuk tabung - merkuri selalu berhenti pada tingkat yang sama. Namun, jika cuaca tiba-tiba berubah (dan tekanan atmosfer turun atau naik), kolom merkuri turun atau naik beberapa milimeter.

Sejak itu, tekanan atmosfer telah diukur dalam milimeter air raksa, dan tekanannya adalah 760 mm. rt. Seni. dianggap sama dengan 1 atmosfer dan disebut tekanan normal. Jadi barometer pertama dibuat - alat untuk mengukur tekanan atmosfer.

Cara lain untuk mengukur tekanan atmosfer

Merkuri bukan satu-satunya cairan yang dapat digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer. Banyak ilmuwan pada waktu yang berbeda membangun barometer air, tetapi karena air jauh lebih ringan daripada merkuri, tabung mereka naik hingga ketinggian 10 m. Selain itu, air sudah berubah menjadi es pada 0 ° C, yang menciptakan ketidaknyamanan tertentu.

Barometer merkuri modern menggunakan prinsip Torricelli, tetapi agak lebih kompleks. Misalnya, barometer siphon adalah tabung kaca panjang yang ditekuk menjadi siphon dan diisi dengan air raksa. Ujung panjang tabung disegel, yang pendek terbuka. Sebuah beban kecil mengapung di permukaan air raksa yang terbuka, diseimbangkan oleh sebuah penyeimbang. Ketika tekanan atmosfer berubah, merkuri bergerak, menyeret pelampung bersamanya, dan itu, pada gilirannya, menggerakkan penyeimbang yang terkait dengan panah.

Barometer merkuri digunakan di laboratorium stasioner dan stasiun meteorologi. Mereka sangat akurat, tetapi cukup rumit, jadi di rumah atau di lapangan, tekanan atmosfer diukur menggunakan barometer bebas cairan atau aneroid.

Cara kerja barometer aneroid

Dalam barometer tanpa cairan, fluktuasi tekanan atmosfer dirasakan oleh kotak logam bundar kecil dengan udara yang dimurnikan di dalamnya. Kotak aneroid memiliki dinding membran bergelombang tipis, yang ditarik kembali oleh pegas kecil. Membran menonjol keluar ketika tekanan atmosfer turun dan mendorong ke dalam ketika naik. Gerakan-gerakan ini menyebabkan penyimpangan panah yang bergerak sepanjang skala khusus. Skala barometer aneroid sejajar dengan barometer merkuri, tetapi masih dianggap sebagai instrumen yang kurang akurat, karena seiring waktu pegas dan membran kehilangan elastisitasnya.

Tekanan atmosfer adalah salah satu karakteristik iklim terpenting yang mempengaruhi seseorang. Ini berkontribusi pada pembentukan siklon dan antisiklon, memprovokasi perkembangan penyakit kardiovaskular pada manusia. Bukti bahwa udara memiliki berat diperoleh pada awal abad ke-17, sejak itu proses mempelajari getarannya menjadi salah satu proses utama bagi para peramal cuaca.

Apa itu atmosfer?

Kata "atmosfer" berasal dari bahasa Yunani, secara harfiah diterjemahkan sebagai "uap" dan "bola". Ini adalah cangkang gas di sekitar planet, yang berputar bersamanya dan membentuk satu tubuh kosmik utuh. Itu memanjang dari kerak bumi, menembus ke hidrosfer, dan berakhir dengan eksosfer, secara bertahap mengalir ke ruang antarplanet.

Atmosfer planet ini adalah elemen terpentingnya, yang memberikan kemungkinan kehidupan di Bumi. Ini mengandung oksigen yang diperlukan seseorang, indikator cuaca bergantung padanya. Batas-batas atmosfer sangat sewenang-wenang. Secara umum diterima bahwa mereka mulai pada jarak sekitar 1000 kilometer dari permukaan bumi dan kemudian, pada jarak 300 kilometer lagi, dengan mulus melewati ruang antarplanet. Menurut teori yang dianut NASA, selubung gas ini berakhir di ketinggian sekitar 100 kilometer.

Itu muncul sebagai akibat dari letusan gunung berapi dan penguapan zat dalam tubuh kosmik yang jatuh di planet ini. Hari ini terdiri dari nitrogen, oksigen, argon dan gas lainnya.

Sejarah penemuan tekanan atmosfer

Sampai abad ke-17, umat manusia tidak memikirkan apakah udara memiliki massa. Juga tidak ada konsep tentang apa itu tekanan atmosfer. Namun, ketika Duke of Tuscany memutuskan untuk melengkapi taman Florentine yang terkenal dengan air mancur, proyeknya gagal total. Ketinggian kolom air tidak melebihi 10 meter, yang bertentangan dengan semua gagasan tentang hukum alam pada waktu itu. Di sinilah kisah penemuan tekanan atmosfer dimulai.

Murid Galileo, fisikawan dan matematikawan Italia Evangelista Torricelli, mempelajari fenomena ini. Dengan bantuan eksperimen pada unsur yang lebih berat, merkuri, beberapa tahun kemudian ia mampu membuktikan adanya berat di udara. Dia pertama kali menciptakan ruang hampa di laboratorium dan mengembangkan barometer pertama. Torricelli membayangkan sebuah tabung gelas berisi air raksa, di mana, di bawah pengaruh tekanan, sejumlah zat tetap yang akan menyamakan tekanan atmosfer. Untuk merkuri, tinggi kolom adalah 760 mm. Untuk air - 10,3 meter, ini persis ketinggian air mancur di taman Florence. Dialah yang menemukan bagi umat manusia apa itu tekanan atmosfer dan bagaimana pengaruhnya terhadap kehidupan manusia. di dalam tabung diberi nama "Torricellian void" menurut namanya.

Mengapa dan sebagai akibatnya tekanan atmosfer tercipta

Salah satu alat utama meteorologi adalah studi tentang pergerakan dan pergerakan massa udara. Berkat ini, Anda bisa mendapatkan gambaran tentang hasil tekanan atmosfer yang dibuat. Setelah terbukti bahwa udara memiliki berat, menjadi jelas bahwa, seperti benda lain di planet ini, dipengaruhi oleh gaya tarik-menarik. Inilah yang menyebabkan tekanan ketika atmosfer berada di bawah pengaruh gravitasi. Tekanan atmosfer dapat berfluktuasi karena perbedaan massa udara di berbagai daerah.

Di mana ada lebih banyak udara, itu lebih tinggi. Di ruang yang dijernihkan, penurunan tekanan atmosfer diamati. Alasan perubahannya terletak pada suhunya. Itu dipanaskan bukan dari sinar Matahari, tetapi dari permukaan Bumi. Saat memanas, udara menjadi lebih ringan dan naik, sementara massa udara yang didinginkan turun, menciptakan gerakan yang konstan dan terus-menerus.Setiap aliran ini memiliki tekanan atmosfer yang berbeda, yang memicu munculnya angin di permukaan planet kita.

Dampak pada cuaca

Tekanan atmosfer adalah salah satu istilah kunci dalam meteorologi. Cuaca di Bumi terbentuk karena pengaruh siklon dan antisiklon, yang terbentuk di bawah pengaruh penurunan tekanan di cangkang gas planet ini. Antisiklon dicirikan oleh kecepatan tinggi (hingga 800 mmHg ke atas) dan kecepatan rendah, sedangkan siklon adalah area dengan kecepatan rendah dan kecepatan tinggi. Tornado, badai, tornado juga terbentuk karena perubahan tekanan atmosfer yang tiba-tiba - di dalam tornado, ia turun dengan cepat, mencapai 560 mm merkuri.

Pergerakan udara menyebabkan perubahan kondisi cuaca. Angin yang muncul di antara daerah-daerah dengan tingkat tekanan yang berbeda menyusul siklon dan antisiklon, sebagai akibatnya menciptakan tekanan atmosfer, yang membentuk kondisi cuaca tertentu. Gerakan-gerakan ini jarang sistematis dan sangat sulit diprediksi. Di daerah di mana tekanan atmosfer tinggi dan rendah bertabrakan, kondisi iklim berubah.

Indikator standar

Rata-rata dalam kondisi ideal dianggap 760 mmHg. Tingkat tekanan berubah dengan ketinggian: di dataran rendah atau daerah di bawah permukaan laut, tekanan akan lebih tinggi, pada ketinggian di mana udara jarang, sebaliknya, indikator penurunan 1 mm merkuri setiap kilometer.

Mengurangi tekanan atmosfer

Ini berkurang dengan meningkatnya ketinggian karena jarak dari permukaan bumi. Dalam kasus pertama, proses ini dijelaskan oleh penurunan dampak gaya gravitasi.

Pemanasan dari Bumi, gas-gas yang membentuk udara mengembang, massanya menjadi lebih ringan, dan mereka naik ke yang lebih tinggi Pergerakan terjadi sampai massa udara di sekitarnya kurang padat, kemudian udara menyebar ke samping, dan tekanan menyamakan.

Daerah tropis dianggap sebagai daerah tradisional dengan tekanan atmosfer yang lebih rendah. Di wilayah khatulistiwa, tekanan rendah selalu diamati. Namun, zona dengan indeks yang meningkat dan menurun tidak merata di seluruh Bumi: di garis lintang geografis yang sama, mungkin ada area dengan tingkat yang berbeda.

Peningkatan tekanan atmosfer

Tingkat tertinggi di Bumi diamati di Kutub Selatan dan Utara. Ini karena udara di atas permukaan yang dingin menjadi dingin dan padat, massanya meningkat, oleh karena itu, lebih kuat tertarik ke permukaan oleh gravitasi. Itu turun, dan ruang di atasnya diisi dengan massa udara yang lebih hangat, sebagai akibatnya tekanan atmosfer dibuat dengan tingkat yang meningkat.

Dampak pada seseorang

Indikator normal, karakteristik area tempat tinggal seseorang, seharusnya tidak memengaruhi kesejahteraannya. Pada saat yang sama, tekanan atmosfer dan kehidupan di Bumi terkait erat. Perubahannya - naik atau turun - dapat memicu perkembangan penyakit kardiovaskular pada orang dengan tekanan darah tinggi. Seseorang mungkin mengalami rasa sakit di daerah jantung, serangan sakit kepala yang tidak masuk akal, dan penurunan kinerja.

Bagi orang yang menderita penyakit pernapasan, antisiklon yang membawa tekanan darah tinggi bisa menjadi berbahaya. Udara turun dan menjadi lebih padat, konsentrasi zat berbahaya meningkat.

Selama fluktuasi tekanan atmosfer, kekebalan orang menurun, tingkat leukosit dalam darah, sehingga tidak disarankan untuk memuat tubuh secara fisik atau intelektual pada hari-hari seperti itu.

Tekanan ini disebut atmosfer. Seberapa besar itu?

Dikirim oleh pembaca dari situs Internet

perpustakaan fisika, pelajaran fisika, program fisika, catatan pelajaran fisika, buku teks fisika, pekerjaan rumah yang sudah jadi

Isi pelajaran ringkasan pelajaran mendukung bingkai pelajaran presentasi metode akselerasi teknologi interaktif Praktik tugas dan latihan ujian mandiri lokakarya, pelatihan, kasus, pencarian pekerjaan rumah pertanyaan diskusi pertanyaan retoris dari siswa Ilustrasi audio, klip video, dan multimedia foto, gambar grafik, tabel, skema humor, anekdot, lelucon, komik perumpamaan, ucapan, teka-teki silang, kutipan Add-on abstrak chip artikel untuk lembar contekan yang ingin tahu, buku teks dasar dan glosarium tambahan istilah lainnya Memperbaiki buku pelajaran dan pelajaranmengoreksi kesalahan dalam buku teks memperbarui fragmen dalam buku teks elemen inovasi dalam pelajaran menggantikan pengetahuan usang dengan yang baru Hanya untuk guru pelajaran yang sempurna rencana kalender untuk tahun rekomendasi metodologis dari program diskusi Pelajaran Terintegrasi