Атмосферное давление: что такое миллиметры ртутного столба и сколько весит воздух
Что такое атмосферное давление?
По сути, атмосферное давление — это буквально то, как атмосфера на нас давит. На любую заданную точку поверхности Земли есть давление со стороны веса воздуха над этой точкой.
Атомы и молекулы, составляющие различные слои атмосферы, постоянно движутся в случайных направлениях. Несмотря на свой крошечный размер, когда они ударяются о поверхность, они оказывают на эту поверхность силу, которую мы называем давлением.
Одна молекула слишком маленькая, чтобы ее силу можно было ощутить. Однако, если мы просуммируем все силы большого количества молекул, которые ударяются о поверхность, то их общее давление будет очень даже ощутимым.
Проще говоря, воздух, окружающий нашу планету, создает атмосферное давление, которое определяется суммарным весом всех молекул воздуха. На объекты, расположенные на больших высотах, сверху давит меньше молекул, и поэтому они испытывают меньшее давление. А объекты, расположенные ниже, наоборот — получают больше давления, потому что сверху оказалось большее количество молекул.
Когда вы поднимаетесь в горы или летите высоко на самолете, воздух становится более разреженным, то есть молекулки упакованы менее плотно. Следовательно, давление ниже.
Атмосферное давление также известно как барометрическое давление, поскольку оно измеряется с помощью барометра.
Для начала давайте рассмотрим модель попроще — простое воздушное давление. Его можно изменить двумя способами:
- Увеличить количество молекул. Если мы добавим больше воздуха в какую-то емкость, это увеличит его внутреннее давление, т.к. возрастет и количество столкновений с краем этого контейнера. Хороший пример — это процесс накачивания воздуха (или выпускания) в автомобильную шину. Когда мы добавляем в нее воздух, мы увеличиваем количество молекул, а, значит, и частоту их столкновений с внутренней поверхностью. Рост числа толчков увеличивает давление. Именно оно заставляет шину расширяться, что и помогает ей выдерживать массу автомобиля.
- Изменить температуру. Если нагреть нашу экспериментальную емкость, то энергия тепла перейдет молекулам воздуха. Они начнут бегать быстрее и биться о край емкости чаще и сильнее, провоцируя повышение давления. Обратный эффект произойдет, если воздух в емкости охладить.
Поскольку молекулы движутся во всех направлениях, давление может идти и снизу вверх — если молекулки врезаются в объект снизу. В атмосфере же давление воздуха может оказываться во всех направлениях.
О том, как однажды на МКС случилась утечка воздуха — читайте в нашем материале!
Как измеряется атмосферное давление?
Для измерения всего физического человечество придумало приборы. В нашем случае — это барометр. Сегодня существует два вида этих измерителей:
- жидкостный, т.е. ртутный;
- безжидкостный — анероид.
Ртутный барометр итальянский математик, физик и ученик великого Галилея — Эванджелиста Торричелли аж в 1644 году, так что технология, прямо скажем, не новинка. Как же она работает?
У нас есть стеклянная трубка — она запаяна сверху и наполнена ртутью. Открытым концом она опускается в чашу, которая тоже наполнена ртутью. Колебания атмосферного давления заставляют ртуть подниматься или опускаться до определенных отметок. Это и есть те самые миллиметры ртутного столба — та высота, до которой смогла доползти ртуть в трубке.
Как перемена атмосферного давления влияет на человека?
Как правило, к группе риска относятся две категории людей — метеозависимые и люди, страдающие заболеваниями. Особенно внимательными стоит быть пациентам с нарушениями нервной вегетативной системы, сердечно-сосудистыми заболеваниями, хроническими болезнями, тяжесть протекания которых усиливается с возрастом. Высокое атмосферное давление не лучшим образом переносят люди, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями, а прежде всего имеющие нестабильное артериальное давление.
У человека, предрасположенного к таким болезням, возможны:
головные боли;
боли в области сердца;
скачки артериального давления;
приступы стенокардии и тахикардии;
мигрени.
При ухудшении самочувствия — обязательно обратитесь к врачу!
Пусть давление будет только атмосферным и совершенно нормальным, а для всего остального — есть метеорология.