Presioni atmosferik është forca me të cilën ajri shtyp Tokën, njeriun dhe gjithçka që e rrethon. Artikulli do t'ju tregojë se si në shekullin XVII. me ndihmën e eksperimentit u tregua për herë të parë forca e presionit të ajrit. Është shumë interesante! Do të mësojmë se si tregohet presioni atmosferik dhe si matet.
Përjetoni Otto von Guericke
Sa i madh është presioni atmosferik, mësoi bota në 1654. Kjo ndodhi falë pronarit të burgut të qytetit të Magdeburgut (Gjermani) Otto von Guericke. Ai tregoi përvojë me të ashtuquajturat hemisfera të Magdeburgut. Atëherë nuk u fol se si tregohet presioni i ajrit, sepse ata ende nuk dinin si ta masin atë. Si duken hemisferat mund të shihet në foton nga Muzeu i Magdeburgut.
Këto janë dy hemisfera bronzi, njëra prej tyre është e fortë dhe e dyta ka një vrimë. Një copë litari lëkure me vaj u vendos midis hemisferave për ngushtësi dhe u lidh. Ajri pompohej përmes vrimës nga hemisferat. Interesante, vetë Guericke katër vjet më parë, në 1650shpiku pompën e vakumit. Ai është gjithashtu i fotografuar. Kur ajri u pompua, hemisferat u shtrydhën nga presioni atmosferik. Për t'i shkëputur nga njëri-tjetri, ata përdorën forcën tërheqëse të kuajve.
Eksperiment me hemisferat e Magdeburgut
Para se të mësojmë se si tregohet presioni atmosferik, le të bëjmë një eksperiment. Për të, ne do të përdorim modelin e hemisferave të Magdeburgut. Lidhni një pompë vakum në vrimën e hemisferës me një çorape gome. Ndizeni, hapni rubinetin në një nga hemisferat. Presioni në hapësirën ndërmjet tyre do të ulet. Rrjedhimisht, forca që vepron në hemisferat nga brenda zvogëlohet dhe forca që vepron nga jashtë rritet.
Gjatë pompimit të ajrit, është e pamundur të ndahen hemisferat, pasi ato përshtaten fort së bashku. Fikni pompën, shkëputni zorrën e gomës. Ajri do të fillojë të hyjë në hapësirën midis hemisferave. Atëherë ata do të ndahen lehtësisht.
Cila shkronjë përfaqëson presionin e ajrit
Le të përpiqemi të llogarisim forcën që shtrydhi hemisferat. Kur nxjerrim ajrin, vetëm forca e presionit atmosferik vepron në hemisferat. Ai ngjesh hemisferat dhe drejtohet nga muret e brendshme të sferave të zgavra në qendër të hapësirës midis tyre. Diametri i hemisferave (d) në Guericke ishte 35,5 cm.
Bazuar në faktin se nuk mund t'i ndajmë hemisferat, bëhet e qartë se forca e presionit është shumë e madhe. Edhe tetë kuaj në secilën anë nuk mund t'i thyenin këto hemisfera. Këtu është një gdhendje që ilustron përvojën e Otto von Guericke.
Cila shkronjë përfaqëson presionin? Shkronja P. Presioni normal atmosferik (Patm) është 100 kilopascal (kPa). Një forcë e tillë vepron në secilën pjesë të hemisferës. Forca e presionit F është e barabartë me produktin e presionit atmosferik dhe sipërfaqes së prerjes tërthore të hemisferave S.
S=πd2/4. F=100103 Pa3, 14(0,355 m)2/4≈10 kN (kilonjuton). Kjo është pesha e një ngarkese prej një ton, kështu që kuajt nuk ishin në gjendje t'i thyenin këto hemisfera.
Barometri
Si tregohet presioni atmosferik, e dimë, por si matet? Barometri, i cili u shpik nga italiani Torricelli në gjysmën e parë të shekullit të 17-të, kishte të meta. Mund të thyhej lehtësisht, ishte e mbushur me merkur helmues dhe doje shumë ta çoje në vende të ndryshme për të parashikuar motin.
Ishte e nevojshme të dilte me një pajisje pa tub xhami, domethënë pa lëng. Një barometër i tillë u shpik vetëm dyqind vjet më vonë dhe u quajt aneroid. Kjo fjalë e përkthyer në Rusisht do të thotë pa lëngje. Konsideroni se çfarë është një barometër aneroid.
Kjo është një pajisje e vogël. Ndryshe nga tubi i merkurit Torricelli, i cili është një metër i lartë, ai mund të merret lehtësisht me vete kudo që të shkoni. Çfarë ka brenda? Le t'i hedhim një sy barometrit të shpërthyer.
Si tregohet presioni në të? Pajisja ka një shkallë të ngjashme me numrin e orës. Presioni në kilopascal tregohet me një shigjetë. Pas numrit ne shohim tre kuti të rrafshuara. Ajri pompohet prej tyre dhe ka një burim brenda. Nëse nuk do të ishte aty, atmosfera do të ishtekuti të grimcuara. Më tej nga pranvera, leva largohet, transmeton lëvizjet e kutive. Pse po lëvizin? Kutitë mund të ndryshojnë trashësinë e tyre. Kur presioni atmosferik është më i madh, ajri i ngjesh kutitë, trashësia e tyre zvogëlohet. Kur presioni është më i vogël, susta drejtohet dhe kutitë bëhen më të trasha. Nëpërmjet mekanizmit të levave lëvizja transmetohet te shigjeta.
Pajisja barometër pa lëngje
Mësuam se si tregohet presioni në një barometër pa lëngje dhe tani do të vizatojmë diagramin e tij.
Tre kuti i japin pajisjes më shumë saktësi, por në parim mjafton një. Është bërë posaçërisht i valëzuar në mënyrë që të ketë aftësinë për të ndryshuar trashësinë e tij. Mbani mend zorrët e valëzuar dhe për këtë arsye fleksibël të fshesës me korrent. Pjesa e poshtme e kutisë është ngjitur në bazë. Në pjesën e sipërme të saj është ngjitur një susta, e cila përpiqet të drejtojë kutinë në të njëjtën mënyrë që një vizore alumini, nëse përkulet, përpiqet të drejtohet. Presioni atmosferik, përkundrazi, përpiqet të ngjesh kutinë.
Kur presioni rritet, trashësia e kutisë zvogëlohet, që do të thotë se leva kthen boshtin. Nëse i bashkëngjitni një shigjetë boshtit, ajo do të rrotullohet djathtas kur trashësia zvogëlohet dhe majtas kur trashësia rritet.
