Атмосферний тиск і вагу повітря. Формула, розрахунки, експерименти

Вага повітря і атмосферний тиск

Тепер перейдемо до вирішення наступного завдання. Щоб обчислити щільність повітря, потрібно його масу розділити на обсяг. Обсяг колби відомий, бо він вказаний на її стінці. ρ=мвозд /V. Треба сказати, що для отримання так званого високого вакууму, тобто повної відсутності повітря в посудині, потрібно досить багато часу. Якщо колба об’ємом 1,2 л, це приблизно півгодини.

Ми з’ясували, що повітря має вагу. Земля його притягує, а тому на нього діє сила тяжіння. Повітря тисне на землю із силою, яка дорівнює вазі повітря. Атмосферний тиск, отже, існує. Воно проявляє себе в різних експериментах. Проведемо один з таких.

Експеримент зі шприцами

Візьмемо порожній шприц, до якого приєднана гнучка трубка. Опустимо поршень шприца і зануримо шланг у посудину з водою. Потягнемо поршень вгору, і вода почне підніматися по трубці, наповнюючи шприц. Чому ж вода, яку сила тяжіння тягне вниз, все-таки піднімається за поршнем вгору?

У посудині на неї зверху вниз діє атмосферний тиск. Позначимо його Ратм. За законом Паскаля тиск, яке виробляє атмосфера на поверхню рідини, передається без змін. Воно поширюється на всі точки, значить всередині трубки теж атмосферний тиск, а в шприці над шаром води знаходиться вакуум (безповітряний простір), тобто Р=0. Ось і виходить, що знизу на воду тисне атмосферний тиск, а над поршнем тиску немає, тому що там порожнеча. З-за різниці тисків вода заходить у шприц.