Определяне на надморска височина с атмосферно налягане
Като се има предвид спешността на проблема и определя темата на изследването: ". Определяне на надморска височина с помощта на въздух под налягане"
Обект на изследване - определяне на надморската височина над морското равнище.
Предмет на изследване - измерване на метода на изчисляване, като средната стойност на атмосферното налягане.
Целта на изследването - да се определи височината над морското равнище с помощта на въздух под налягане.
Хипотезата на изследването: способността за определяне на височината над морското равнище чрез измерване барометрично налягане.
Съответно, на целите на изследването са, както следва:
• Да се проучи теоретичната основа на емисията;
• Определяне модели в зависимост от атмосферно налягане и височина;
• Стартирайте измервания атмосферното налягане;
• Изчислете средни измервания;
• Изграждане и съставя таблица за измервания и графики;
• За да се изчисли височината на място;
• сравнение на резултатите от изчисленията, и наличните данни за височина;
• Оценка на резултатите и правят заключения.
Експериментът се извършва въз основа на меморандум за разбирателство лицей №3 Екатеринбург и лабораторни наблюдения на атмосферното замърсяване GU Свердловск CGMS-R (държавна институция на Свердловск Център за Хидрометеорология и мониторинг на околната среда с регионални функции).
Глава 1. Теоретични основи за определяне на надморската височина над морското равнище с атмосферно налягане
1. 1. Каква е атмосферата на Земята?
Когато четем за развитието на човека на Луната и планетите, ние често се сблъскват с проблеми, свързани с атмосферата. Има атмосфера на други планети? Що се отнася до учените знаят, не звезда или планета не е атмосфера, подобна на нашата собствена. Каква е атмосферата? Ние можем да си го представим като океан от въздух обгръща Земята, и с височина на няколкостотин мили.
Air океан има същия състав по цялата земя. По принцип тя се състои от някои газове, които винаги остават в същата пропорция. Около 78 процента от азот, 21% - кислород и останалият един процента на газове, които се наричат рядко - аргон, неон, хелий, криптон и ксенон.
Air, обгръща Земята, има същия химичен състав на височина от 18 мили, въпреки че тази цифра може да достигне до 44 мили. Когато пристигнете в горния слой на атмосферата, вие сте най-отгоре на това, което се нарича тропосферата. Това е най-близкия слой на повърхността на Земята.
На височина от 18 и 31 мили от повърхността на Земята е слой на температура с горещ въздух от около 42 градуса по Целзий. Причината, поради която отоплителната слой е да абсорбира топлината на слънчева светлина достъпно озон тук. Озонът - специална форма на кислород, при което молекулата се състои от три кислородни атома, вместо обичайните две. Hot озонов слой служи да ни предпази от най-активните на слънчева светлина - ултравиолетовия спектър. Без него ние няма да се кандидатира слънчева светлина.
Дори по-висока е слой или няколко слоя, които се наричат йоносферата, разположен на височина от 44 до 310 мили над земята. В йоносферата е съставен от частици електрифицирани слънце. Въздушните молекули са в постоянно движение. Обстановката може да се поддържа само когато молекулите през цялото време се сблъскват помежду си и не могат да летят. Но колкото по-високо, въздухът става по-разреден. Малко вероятно е, че молекулата на дъното се съвземе след сблъсък с молекулата от по-горе. Следователно, молекулите са в отворено пространство, и атмосферата е напълно разтворен. Има една зона, която се нарича exosphere, който влезе на молекулите да се движи свободно, и тази област започва от височина от 400 мили и се простира до 1500 мили.
1. 2. Имате ли теглото на въздуха?
Повечето от нас вярват, че въздухът - това е "нищо", но въздухът - ясен "нещо", ако се състои от някои газове. Газ не е определен размер и форма, но тя заема пространство.
Огромен океан от въздух, която обгражда Земята и се простира на километри нагоре, привлечени и задържани в резултат на гравитацията на Земята. Следователно, въздухът има тегло. И тъй като въздухът е навсякъде около нас, тя увеличава теглото на всяка напълнена в темата. Например, волейбол топка съдържа малко количество въздух. Ако тежите тези две цели, едната - изпомпва, а другият е изпразнен, тогава вие ще откриете, че изпуснато топка по-лесно. Тегло създава въздушно налягане. Атмосферното налягане върху цялото ви тяло от всички страни, като вода, ако сте на дъното на морето. Голямата маса на въздуха е много силен натиск върху земята, и където налягането е около един килограм на квадратен сантиметър.
Килограм - е теглото на колоната на въздух с база площ от 1 cm2 и височина, равна на височината на атмосферата. Площта на дланта си - около 77 квадратни сантиметра. Представете си, че ръката ви постави тегло от 77 килограма. Причината, поради която не сте забелязали, е, че в капан под ръка въздуха, преси със същата сила, както в началото. А на главата си въздух притиска със сила от 270 кг, но тя не се изглади, защото от вътрешната страна на тялото ви е въздухът, който балансира натиска на външния въздух. Колкото по-високо отиваш (например, на върха на планината), толкова по-малко въздуха над теб, толкова по-малко налягане. На височина от 6000 метра налягането е около 0,4 кг на квадратен сантиметър. На височина от 3000 metrov- 0,7 килограма на квадратен сантиметър. Ако сте успели да се изкачи на височина от 100 километра, ще откриете, че няма почти никакво налягане.
1. 3. Как тежък е атмосферата?
Земята е заобиколен от дебел слой на атмосферата. Атмосферата на Земята се състои от почти 20 газове. Две основни газ - кислород и азот. Той също така съдържа частици прах водна пара и.
Air - този въпрос и, както всеки друг вид материя, тя има тегло. Тегло - е размерът на тежестта действа от обекта. Когато границите на тежести, за които се камъка показва 5 килограма, това означава, че силата на гравитацията, действащ от камъка е 50 нютона.
По същия начин, силата на тежестта земята действа върху всяка част от газа и праха в атмосферата. Тъй като нашата атмосфера - това е гигантски океански въздух, той има голямо значение. Ако можеше да изтръгне и сложи на кантара, той ще тежи около 5 171 000 000 000 000 тона! Атмосферното налягане върху нас от всички страни. Атмосферното налягане на нашия организъм е един тон. Ние не се чувствам този натиск, защото нашето тяло се използва за това.
Атмосферното налягане е най-големият на морското равнище, където тя достига 1 кг на кв. видим. Той е най-големият тук, защото това е най-ниските слоеве на атмосферата. С нарастване на надморската височина се намали налягането. Ето защо, скафандри и кабина самолет, летящ на голяма височина, са направени така, че да се поддържа налягане, на което тялото се използва за, и това, което той се нуждае. Атмосферата на Земята позволи съществуването на живота на Земята. Тя е въздуха, който дишаме. Тя ни предпазва от прекомерна слънчева радиация от излишната топлина и студ, и също така има много други функции.
1 4. Защо на върха на планината е охладител?
Нашата атмосфера се разделя на слоеве, всички те са различни един от друг. Основните слоеве се наричат тропосферата, стратосферата и йоносферата. Заедно те представляват корицата на дебелина няколко километра.
Тропосферата - е най-долния слой на атмосферата, на мястото, където живеем. Горната граница на тропосферата се намира на надморска височина от 11,000 метра над морското равнище. Над тропиците е по-висока (16-18 км), по-ниско полюс (8 - 10 км).
Инструменти, повдигнати от балони, показват, че температурата в тропосферата намалява постепенно. Колкото по-високо се изкачвате в тропосферата, с толкова по-ниска температура. След 300 m температурата пада 2 ° С
Така че, когато отидем в планината, ние се изкачи в тропосферата. Следователно, на височина от 1,5 км в планините може да бъде 8 ° С охладител, отколкото в долната част. И има върхове, които достигат височина над 8 км! Не е изненадващо, че е много студено. В горната част на температурата на тропосферата близо до 60 градуса под нулата.
На повърхността на Земята винаги е топло. Причината за това е, че слънцето затопля земната и Земята тази топлина във въздуха. Слънцето не е пряко загрява атмосферата.
В най-горния пласт на йоносферата, въздухът е тънка, атомите и молекулите са слънчева радиация.
1. 5. Кой е първият, който измерва атмосферното налягане?
Всеки газ, включително въздуха около земята има тегло. Използване дори може да бъде барометър за измерване на налягането, което той упражнява върху елементите. И, знаейки, атмосферното налягане е по-лесно да се предскаже времето или, например, определяне на височината на самолета.
През 1643, италиански физик и математик Торичели изобретил живачния барометър. По този начин е показано, че налягането на въздуха може да се измери.
Атмосферното налягане е различно в планината и на морското равнище, тя също така зависи от времето.
Преди дъжда тя се намира, и преди времето се подобри - се издига. Когато самолетът изкачвания, налягането се понижава (1 сантиметра на живак на 100 м), и обратно, когато се увеличава намаляване на самолети. Така с помощта на барометър, можете да определите височината на полета. По-точен инструмент за определяне на височината се нарича висотомер. Принципът на работата му - почти същата като тази на барометъра.
1. 6. Как налягането на въздуха на височина над морското равнище?
Силно компресиращи се газове. По-силен от сгъстен газ, по-голяма плътност и по-голям натиск произвежда.
слоеве на въздуха близо до повърхността на Земята изцедени всички въздушни слоеве, разположени над тях. Но по-висока въздуха от повърхностния слой, толкова по-слабо е сгъстен, по-ниската плътност и следователно по-малко налягане произвежда. Ако, например, балонът се издига над повърхността на земята, налягането на въздуха на топката става по-малко, не само заради височината на колоната на въздуха над него намалява, но и защото плътността на въздуха в горната част е по-малко, отколкото в долната част. С помощта на барометър може да се установи, че атмосферното налягане дори на различни етажи на сградата по-различно.
Наблюденията показват, че атмосферното налягане в областите лежи на морското равнище, средно, равна на 760 mm Hg. Чл. - това е нормално атмосферно налягане. Колкото по-висока е мястото, над нивото на морето, така че има по-малко налягане.
За малки градиенти средно на всеки 12 метра повдигане налягане намалява с 1 mm Hg. Чл.
7. Заключения на първата глава.
От горното може да се заключи:
➢ налягане - физическа величина, която може да бъде измерена с барометър;
➢ Торичели - италиански учен, който през 1643 г. изобретява живачния барометър;
➢ въздуха над повърхностния слой, толкова по-слабо е сгъстен, долната му плътност и следователно по-малко налягане произвежда.
➢ 760 mm Hg. Чл. - това е нормално атмосферно налягане.
➢ При наклони на всеки 12 метра понижено налягане от 1 mm Hg. Чл.
Глава 2. практическа част.
2. 1. Развитие на измерване.
Екатеринбург се намира в планината Урал. И ние - жителите на Екатеринбург - с гордост може да нарича планински хора! Нашият град е над морското равнище. Затова Екатеринбург атмосферно налягане трябва да бъде по-малко от нормалното. Това е, което аз реших да разследва.
Местоположението на наблюдателни пунктове:
1. гладно № 1 - Str. Sulimova - ул. Съветски;
2. Post номер 8 - ул. Посад - ул. Москва;
3. Мнение № 14 - ул. Бардийн - ул. Решетников;
4. Точка 4 - ул. Schorsa, д. 114.
Въз основа на измерванията, направени на таблици и графики на определена средна стойност атмосферно налягане за всяка точка - гредата.
2. 2. Измервания и изчисления.
Дата, ден от живота, време, времето не достига, mm Hg. Чл.