Атмосфера - повітряна оболонка Землі / заввишки кілька тисяч кілометрів /.
Втративши атмосфери Земля стала б такою ж мертвою, як її супутниця Місяць, де поперемінно панують то спопеляючий спека, то ледянящій холод - +130 С вдень і - 150 С вночі.
За підрахунками Паскаля атмосфера Землі важить стільки ж, скільки важив би мідна куля діаметром 10км - п'ять квадрильйонів (5000000000000000) тонн!
Земна поверхня і все тіла на ній відчувають тиск товщі повітря, тобто відчувають атмосферний тиск.
Якщо на кінець шприца замість голки одягнути пробку / щоб закрити отвір /, а потім витягати поршень, створюючи під ним розрядження, то після відпускання поршня можна почути різкий хлопок, і поршень втягується. Це відбувається внаслідок дії на поршень зовнішнього атмосферного тиску.
ЯК БУЛО ВІДКРИТО АТМОСФЕРНИЙ ТИСК?
Отже, згадай, повітря має вагу.
У цьому можна переконатися на досвіді. Викачавши частина повітря з кулі, ми побачимо, що він став легше.
Вперше вагомість повітря привела людей в замішання в 1638 році, коли не вдалася затія герцога Тосканського прикрасити сади Флоренції фонтанами - вода не піднімалася вище 10,3 м.
Пошуки причин впертості води і досліди з більш важкої рідиною - ртуттю, вжиті в 1643г. Торрічеллі, привели до відкриття атмосферного тиску.
Торрічеллі виявив, що висота стовпа ртуті в його досвіді не залежить ні від форми трубки, ні від її нахилу. На рівні моря висота ртутного стовпа завжди була близько 760мм.
Вчений припустив, що висота стовпа рідини врівноважується тиском повітря. Знаючи висоту стовпа і щільність рідини, можна визначити величину тиску атмосфери.
Правильність припущення Торрічеллі була підтверджена в 1648р. досвідом Паскаля на горі П'ю-де-Дом. Паскаль довів, що менший стовп повітря чинить менший тиск. Внаслідок тяжіння Землі і недостатньою швидкості молекули воздухане можуть покинути навколоземний простір. Однак вони не падають на поверхню Землі. а парять над нею, тому що знаходяться в безперервному тепловому русі.
Нормальний атмосферний тиск на рівні моря в середньому становить 760 мм рт.ст. = 1310 гПа.
З висотою тиск і щільність повітря зменшуються.
На невеликих висотах кожні 12м підйому зменшують атмосферний тиск на 11 мм рт.ст. На великих висотах ця закономірність порушується.
Відбувається це тому, що висота повітряного стовпа, який надає тиск, при підйомі зменшується. Крім того, в верхніх шарах атмосфери повітря менш щільний.
Якби атмосфера Землі не обертається разом із Землею навколо її осі, то на поверхні Землі виникли б найсильніші урагани.
ЩО СТАЛОСЯ БИ НА ЗЕМЛІ. якби повітряна атмосфера раптом зникла?
- на Землі встановилася б температура приблизно -170 ° С, замерзли б все водне плесо, а суша вкрилася б крижаною корою.
- наступила б повна тиша, так як звук в порожнечі не поширюється; небо стало б чорним, оскільки забарвлення небесного зводу залежить від повітря; Герасимчука б сутінків, зорь, білих ночей.
- припинилося б мерехтіння зірок, а самі зірки були б видно не тільки вночі, але і вдень (днем ми їх не бачимо через розсіювання частинками повітря сонячного світла).
- загинули б тварини і рослини.
деякі планети сонячної системи теж мають атмосфери, проте їх тиск не дозволяє людині перебувати там без скафандра. На Венері, наприклад, атмосферний тиск близько 100 атм, на Марсі - близько 0,006 атм. через тиск атмосфери на кожен квадратний сантиметр нашого тіла діє сила 10 Н.
ЯК ПЕРЕНОСИТЬ ЛЮДИНА різній висоті НАД РІВНЕМ МОРЯ?
ЩО ВІДБУДЕТЬСЯ З ЛЮДИНОЮ. якщо його викинути без скафандра у відкритий космос. В американському фільмі "Згадати все '' (з Арнольдом Шварцнегером в головній ролі) у головних героїв, коли вони виявляються викинутими на поверхню Марса, починають вилазити з орбіт очі, а їх тіла роздуваються. Що ж станеться з людиною, що потрапили без скафандра в безповітряний простір (вірніше, що станеться з його тілом - адже дихати він не може). Тиск газів всередині тіла буде прагнути "урівноважиться '' з зовнішнім (нульовим) тиском. Дуже проста ілюстрація: банки, які ставлять хворому. Повітря в них прогрівають, чому щільність газу зменшується. Банку швидко прикладають до поверхні, і Ви бачите, як у міру охолодження банки і повітря в ній тіло людини в цьому місці затягується в банку. А уявіть таку банку навколо людини.
Але це не єдиний "неприємний '' процес. Як відомо, людина складається з води як мінімум на 75%. Температура кипіння води при атмосферному тиску дорівнює 100 С. Температура кипіння сильно залежить від тиску: чим нижче тиск, тим нижче температура кипіння. Уже при тиску 0,4 атм. температура кипіння води дорівнює 28,64 С, що значно нижче температури тіла людини. Тому, на перший погляд, при попаданні у відкритий космос людина лопне і "скипить ''. але вибуху тіла не відбувається. Справа в тому, що якщо повітря з легенів (і інших порожнин тіла) безперешкодно вийшов, то в організмі тільки рідина, яка виділяє бульбашки газу, але сама відразу не закипає. Між іншим, коли відбувається розгерметизація (скажімо, на великій висоті), то людина вмирає, але на шматки його не розриває. Згадаймо наших загиблих космонавтів: 20км - це приблизно 1/10 атмосфери - практично вакуум з цікавій для нас точки зору.
Хоча. Близько 15 років тому в одному з інститутів Академмістечка виникла ідея спробувати вакуумну сушку м'яса. Великий шматок м'яса помістили в вакуумну камеру і почали різку відкачування. Шматок просто вибухнув. Після цього експерименту було досить складно отскребать його результати від стінок вакуумної камери.
Джерело: Е.М. Балдін Коротка енциклопедія фізика.
Як ми дихаємо?
За рахунок м'язового зусилля ми збільшуємо обсяг грудної клітини, при цьому тиск повітря всередині легень зменшується. Далі атмосферний тиск «заштовхує» в легені порцію повітря. При видихання відбувається зворотне явище.
ЯК МИ П'ЄМО?
Втягування ротом рідини викликає розширення грудної клітки і розрідження повітря як в легких, так і в роті. Підвищений порівняно з внутрішнім зовнішнє атмосферний тиск «вганяє» туди частину рідини. Так організм людини використовує атмосферний тиск.
КОМУ ЛЕГШЕ ХОДИТИ ПО ГРЯЗІ?
Коні, що має суцільне копито, дуже важко витягнути ногу з глибокої бруду. Під ногою, коли вона її піднімає, утворюється розріджений простір і атмосферний тиск перешкоджає витягування ноги. В цьому випадку нога працює як поршень в циліндрі.
Зовнішнє, величезна в порівнянні з виниклим, атмосферний тиск не дає підняти ногу. При цьому сила тиску на ногу може досягати 1000 Н.
Набагато легше пересуватися по такому бруді жуйних тварин, у яких копита складаються з декількох частин і при витягуванні ноги з багнюки стискаються, пропускаючи повітря в утворилося поглиблення.
На середнього за розмірами людини з боку атмосферного тиску діє сила тиску близько 150 000Н. Але ми справляємося з таким навантаженням, тому що зовнішнє атмосферний тиск врівноважується тиском рідини усередині нашого організму.
А ТЕПЕР попрацювати на "5"?
Чи може космонавт набрати рідину в шприц під час польоту на космічному кораблі, якщо в кабіні підтримується нормальний атмосферний тиск?
Чому небезпечно здавати в багаж під час польоту на літаку щільно закупорені скляні банки?
Чому вода з перекинутої пляшки виливається ривками, з бульканням? а з гумовою медичної грілки випливає рівною суцільний струменем?
Так само чи тиск повітря всередині туго надутого гумового м'яча тиску зовнішнього повітря?