Досвід зі ртуттю
Вага повітря і атмосферний тиск — наскільки вони великі? Може, це щось, чим можна знехтувати? Адже один кубічний метр залоза має масу 7600 кг, а один кубічний метр повітря — всього 1,3 кг. Щоб розібратися, видозмінимо тільки що проведений експеримент. Замість шприца візьмемо пляшку, закриту пробкою з трубкою. Приєднаємо трубку до насоса і почнемо відкачувати повітря.
На відміну від попереднього досвіду, ми створюємо вакуум не під поршнем, а у всьому обсязі пляшки. Вимкнемо насос і одночасно опустити трубку пляшки в ємність з водою. Ми побачимо, як вода буквально за кілька секунд з характерним звуком заповнила через трубку пляшку. Висока швидкість, з якою вона «вривалася» в пляшку, говорить про те, що атмосферний тиск — це досить велика величина. Досвід це доводить.
Вперше виміряв атмосферний тиск, вага повітря італійський вчений Торрічеллі. Він провів такий досвід. Взяв скляну трубку довжиною трохи більше 1 м, запаяну з одного кінця. Заповнив її ртуттю до країв. Після цього він взяв посудину з ртуттю, затиснув пальцем його відкритий кінець, перевернув трубку і занурив її в ємність. Якби атмосферного тиску не було, то ртуть б вилилася вся, але цього не сталося. Вона вилилася частково, рівень ртуті встановився на висоті 760 мм.
Так сталося, тому що атмосфера тиснула на ртуть в ємності. Саме з цієї причини у нас в попередніх дослідах вода загонялась в трубку, саме тому за шприцом йшла вода. Але в цих двох експериментах ми брали воду, щільність якої невелика. Ртуть має велику щільність, тому атмосферний тиск змогло підняти ртуть, але не до самого верху, а тільки на 760 мм.
За законом Паскаля, тиск, вироблене на ртуть, передається у всі її точки в незмінному вигляді. Значить, усередині трубки теж атмосферний тиск. Але з іншого боку, це тиск врівноважується тиском стовпа рідини. Позначимо висоту ртутного стовпа h. Ми можемо сказати, що знизу вгору на ртуть діє атмосферний тиск, а зверху вниз діє гідростатичний тиск. У що залишилися незаповненими 240 мм знаходиться вакуум. До речі, цей вакуум ще називають торричеллиева порожнеча.
