Районна науково- практична конференціяшколярів
"Еврика"
Секція фізики та аерокосмонавтики
Атмосферний тиск та
самопочуття людей
Мошонкіна Валентина
МКОУ Корнілівська ЗОШ
Болотнінського р-ну
Карманова Наталія Григорівна,
вчитель фізики та математики
першої кваліфікованої категорії
Корнілове 2013 р
Введення. 3
Основна частина.
Що таке атмосферний тиск? З історії вивчення 4
атмосферного тиску
Цікаві фактипро атмосферний тиск. 5-6
Що станеться, якщо атмосферний тиск зменшиться?
Атмосферний тиск та самопочуття людей. 6-9
Результати моїх досліджень 10-11
III. Висновок. 12
IV. Література 13
V. Програми. 14-17
I. Введення.
Повідомляючи радіо про погоду, диктори наприкінці зазвичай повідомляють: атмосферний тиск 760 мм ртутного стовпа (чи 749, чи 754...). Але чи багато хто розуміє, що це означає, і звідки синоптики беруть ці дані? Про те, як вимірюють атмосферний тиск, як воно змінюється та чи впливає на людину? Що таке метеочутливість, і чи існує вона? Як впливає зміна атмосферного тиску на самопочуття здорової чи хворої людини? Який атмосферний тиск, низький чи високий, краще переноситься людьми? Ці питання я порушила перед собою, починаючи це дослідження.
Треба сказати, що ця проблема досить вивчена, і в інтернеті можна знайти чимало статей, присвячених цій темі, і де можна знайти відповіді на поставлені запитання. Це статті, що описують результати веб-опитування людей щодо впливу змін погоди на їх самопочуття, статті, присвячені результатам наукових дослідженьз цього питання, а також статті, присвячені охороні праці людей, робота яких пов'язана із зміною атмосферного тиску.
Я вирішила проводити свої дослідження не просто на основі опитування людей, а паралельно вимірюючи артеріальний тиск, оскільки у гіпертоніків тиск не завжди високий, а гіпотоніків, навпаки, не завжди низький. Таким чином встановити зв'язок між артеріальним тиском в даний момент, атмосферним тиском та самопочуттям людини. (Додаток 1)
Дослідження проводилися протягом 2-х місяців, (жовтень, листопад 2009 р.) об'єктом досліджень стали 55 осіб; вік від 13 до 70 років. В основному це працівники школи (23 особи) та учнів 7 – 11 класів (24 особи), а також у дослідження було залучено 8 людей похилого віку, це бабусі учнів школи. (Додаток 4).
Напевно, моя робота не внесе нічого нового у висвітлення цієї проблеми, але мені було цікаво цим займатися.
ІІ. Основна частина.
Що таке атмосферний тиск? З вивчення атмосферного тиску.
Існування повітря відоме людині з найдавніших часів. Грецький мислитель Анаксимен, який у VI столітті е., вважав повітря основою всіх речей. Водночас повітря є чимось невловимим, як би нематеріальним - «дух».
Вперше вагомість повітря збентежила 1638 року, коли не вдалося затія герцога Тосканського прикрасити сади Флоренції фонтанами - вода не піднімалася вище 10,3м. (Додаток 2). Виявилося, що атмосферний тиск може врівноважити водяний стовп лише такої висоти.
Пошуки причин упертості води та досліди з важчою рідиною - ртуттю, зроблені в 1643 р. італійським ученим Торрічеллі, призвели 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 760 мм. Вчений висловив припущення, що висота стовпа рідини врівноважується тиском повітря. Знаючи висоту стовпа та густину рідини, можна визначити величину тиску атмосфери. (Додаток 3)
Правильність припущення Торрічеллі було підтверджено 1648г. досвідом Паскаля на горі П'ю-де-Дом. Паскаль довів, що менший стовп повітря чинить менший тиск. Внаслідок тяжіння Землі та недостатньої швидкості молекули повітря не можуть залишити навколоземний простір. Проте де вони падають поверхню Землі, а парятнад нею, т.к. знаходяться в безперервному тепловому русі.
Завдяки тепловому руху та тяжінню молекул до Землі їх розподіл в атмосфері нерівномірний. При висоті атмосфери 2000-3000км 99% її маси зосереджено нижньому (до 30км) шарі. Повітря, як і інші гази, добре стискаємо. Нижнішари атмосфери внаслідок тиску на них верхніх шарівмають великугустина повітря.
лише на рівні моря загалом становить 760 мм рт.ст.= 1310 гПа чи 1 атм. (1 атмосфера)
З висотою тиск та щільність повітря зменшуються. На невеликих висотах кожні 12м підйому зменшують атмосферний тиск на 1 мм рт. На висотах ця закономірність порушується. Відбувається це тому, що висота повітряного стовпа, що чинить тиск, під час підйому зменшується. Крім того, у верхніх шарах атмосфери повітря менш щільне.
На середнього за розмірами людини з боку атмосферного тиску діє сила тискублизько 150 000Н. Але ми впораємося з такою навантаженням, т.к. зовнішній атмосферний тиск врівноважуєтьсятиском рідини усередині нашого організму.
2. Цікаві факти про атмосферний тиск. Що станеться, якщо атмосферний тиск зменшиться?
Тиск газів усередині тіла буде прагнути ``врівноважиться'' з зовнішнім тиском. Дуже проста ілюстрація: банки, що ставлять хворому. Повітря в них прогрівають, через що щільність газу зменшується. Банку швидко прикладають до поверхні, і в міру остигання банки і повітря в ній тіло людини тут затягується в банку. А уявіть таку банку довкола людини... Але це ще не все. Як відомо, людина складається із води як мінімум на 75 %. Температура кипіння води при атмосферному тиску дорівнює 100 С. Температура кипіння сильно залежить від тиску: чим нижчий тиск, тим нижча температура кипіння. ...Вже при тиску 0,4 атм. температура кипіння води дорівнює 28,64 0 С, що значно нижче за температуру тіла людини, кров людини просто закипить. Близько 15 років тому в одному з інститутів Академмістечка виникла ідея скуштувати вакуумне сушіння м'яса. Великий шматок м'яса помістили у вакуумну камеру та почали різке відкачування. Шматок просто вибухнув. Після цього експерименту було досить складно відшкребати його результати від стінок вакуумної камери.
Як переносить людина різну висотунад рівнем моря? 1-2 км - безпечна, або індиферентна зона, в якій не спостерігається будь-яких фізіологічних змінв організмі. 2-4 км – зона повної компенсації: деякі порушення діяльності серцево-судинної, завдяки мобілізації організму швидко зникають. 4-5 км - зона неповної компенсації: погіршення загального здоров'я. 6-8 км - критична зона: серйозні функціональні зміни життєдіяльності організму. Понад 8 км – смертельна зона: людина може бути на цій висоті без дихального апарату лише 3 хв. На висоті 16 км – 9 секунд після чого настає смерть.
3.Атмосферний тиск та самопочуття людей.
Часто доводиться чути скарги на погане самопочуття у зв'язку зі зміною погоди та зміною атмосферного тиску. Цікаво, наскільки ці скарги мають під собою реальну основу. Я поставила собі завдання з'ясувати, чи є зв'язок між цими явищами. Якщо цей зв'язок існує, то як це пов'язано з артеріальним тиском людини, а також чи є зв'язок з віком.
Я не є першопрохідником у цьому питанні. В Інтернеті можна знайти статті, присвячені цій темі. Так Олексій Мощевікін
опублікував результати своїх досліджень про вплив атмосферного тиску на самопочуття людей у лютому 2004 р., але свої дослідження він проводив виключно на основі опитування людей, які відвідують Інтернет, спираючись лише на суб'єктивні відчуття людей. Висновок, отриманий Мощевікіним у результаті дослідження:
У 
попри сформовану думку самопочуття людей мало (або зовсім не) залежить від такого метеорологічного параметра, як атмосферний тиск (принаймні в умовах не екстремальних його значень).
Відсоткове ставленнякількості людей, що погано почувалися, по відношенню до загальної кількості в кожній категорії
На одному з сайтів інтернету є стаття, присвячена впливу не тільки атмосферного тиску, але й вологості та температури повітря на самопочуття і ці дослідження є, на наш погляд, більш серйозними. Автори вважають, що кожен третій дорослий реагує на різкі зміни погоди. При цьому жінки стикаються із цим удвічі частіше, ніж чоловіки. Людей, які відчувають дискомфорт від коливань погоди, магнітних бур, активності Сонця, називають метеолабільні (метеочутливі). У жінок через різкі погодні зміни хороше самопочуття легко може помінятися на погане. Існує навіть наука біометеорології, яка займається цими питаннями.
У статті народного цілителя Миколи Івановича Мазнєва
йдеться про причини, що викликають погіршення самопочуття при зміні тиску. При зниженні тиску через різницю між атмосферним тиском і тиском всередині організму відбувається розширення газів у шлунку та кишечнику, які підпирають діафрагму, утруднюючи дихання, а також викликають біль у животі. Розширюються судини шкіри та слизових оболонок, що призводить до кровотечі з носа. З'являється біль у вухах внаслідок випинання барабанної перетинки назовні, що зникає після вирівнювання тиску з обох боків; цьому сприяють позіхання, ковтання, створюють умови повідомлення середнього вуха через евстахиеву трубу із зовнішнім повітрям. У зв'язку з нестачею кисню виникають задишка, запаморочення,
Перебування в умовах підвищеного атмосферного тиску майже не відрізняється від звичайних умов. Лише при дуже високому тиску відзначається невелике скорочення частоти пульсу та зниження мінімального кров'яного тиску. Більш рідкісним, але глибоким стає дихання. Незначно знижується слух і нюх, голос стає приглушеним, з'являється почуття злегка онімілого шкірного покриву, сухість слизових оболонок та ін. Однак ці явища відносно легко переносяться.
Більш несприятливі явища спостерігаються в період зміни атмосферного тиску – підвищення (компресії) та особливо його зниження (декомпресії) до нормального. Чим повільніше відбувається зміна тиску, тим краще і без несприятливих наслідків пристосовується організм людини.
При зниженому атмосферному тиску відзначається почастішання та поглиблення дихання, почастішання серцевих скорочень (сила їх слабша), деяке падіння кров'яного тиску, спостерігаються також зміни у крові як збільшення кількості червоних кров'яних тілець. В основі несприятливого впливузниженого атмосферного тиску на організм лежить кисневе голодування. Воно зумовлено тим, що зі зниженням атмосферного тиску знижується і парціальний тиск кисню, тому при нормальному функціонуванні органів дихання та кровообігу в організм надходить менша кількість кисню. У звичайних умовахна поверхні землі річні коливання атмосферного повітряне перевищують 20-30 мм, а добові становлять 4-5 мм. Здорові люди переносять їх легко та непомітно. Але деякі хворі дуже чутливі навіть до таких незначним змінамтиску. Так, при зниженні тиску в осіб, які страждають на ревматизм, з'являються болі в уражених суглобах, у хворих на гіпертонічну хворобу погіршується самопочуття, спостерігаються напади стенокардії. У людей з підвищеною нервовою збудливістю різкі зміни тиску викликають почуття страху, погіршення настрою та сну.
Слід зазначити, що у самопочуття людини, досить довго що у певної території, нормальне, тобто. характерний тиск повинен викликати особливого погіршення самопочуття.
Метеочутливість відзначається у 35-70% хворих на різні захворювання. Так, погоду відчуває кожен другий хворий із хворобами серцево-судинної системи. Головний біль, слабкість, швидка стомлюваність напередодні зміни погоди турбують майже кожного другого, особливо людей похилого віку. Значні атмосферні зміни можуть спричинити перенапругу та зрив механізмів адаптації. Тоді коливальні процесив організмі - біологічні ритмиспотворюються, стають хаотичними.
І так, для здорової людини метеорологічні коливання, як правило, не є небезпечними. Проте у людей, які не відчувають погоду, реакції на неї все ж таки проявляються, хоча часом і не усвідомлюються. Їх потрібно враховувати, наприклад, у водіїв транспорту. При різкій змініМетеоумов їм стає важче концентрувати увагу. Звідси може зростати кількість нещасних випадків. Внаслідок хвороб (грипу, ангіни, запалення легень, захворювань суглобів та ін.) або перевтоми опірність та резерви організму знижуються
4. Результати моїх досліджень.
Вимірювання проводилися не щодня, а тільки в ті дні, коли тиск помітно змінювався. Результати вимірювань артеріального тиску та опитування заносилися до таблиць (додаток 4,5,6), в яких відзначалися вік, артеріальний тиск на даний момент, самопочуття (дуже погане, гірше ніж звичайно, нормальне, відмінне), а також атмосферний тиск на даний день . При поганому самопочутті ставилося питання, чи це пов'язано зі зміною погоди або з іншими причинами.
У нашій місцевості найпоширеніший атмосферний тиск – близько 740 мм.рт.ст. Більше високий тискбуває рідко, тому тиск
750 мм.рт.ст. я вважаю як підвищений,(760 мм. буває дуже рідко) а 730 мм.рт.ст.-як знижений.
Дослідження показали, що більшість обстежених почувається нормально при різних атмосферних тисках незалежно від артеріального тиску. Що можна поспостерігати в наступній таблиці і на діаграмі.
| Низький атмосферний тиск | Нормальний атмосферний тиск | Високий атмосферний тиск |
|
| Дорослі. | |||
Розглядаючи дані, можна дійти невтішного висновку, молоде покоління почувається краще за будь-якому атмосферному тиску, як і слід було очікувати, так молодий організм менше обтяжений хворобами, ніж дорослий. Однак, видно, що при зниженому тиску самопочуття дорослих і дітей дещо гірше, ніж при нормальному та підвищеному. А також видно, що при нормальному тиску самопочуття всіх трохи краще: у дітей воно наближається до 100%, а у дорослих до 80%, що відповідає висновкам статті Миколи Мазнєва.
Що стосується реакції на зміни атмосферного тиску (погоди), то 63,6% опитаних відповіли, що це позначається на самопочутті, з яких абсолютна більшість має проблеми з артеріальним тиском. Причому гіпертоніки вважають, що краще почуваються при високому атмосферному тиску, а гіпотоніки-при низькому.
Розглянемо самопочуття гіпертоніків та гіпотоніків при різних атмосферних тисках.
| Низький атмосферний тиск | Нормальний атмосферний тиск | Високий атмосферний тиск |
|
| Гіпертоніки. | |||
| Гіпотоніки. | |||
| Здоровий. |
Тут під гіпертоніками та гіпотоніками маються на увазі люди, у яких на даний день тиск був підвищений або знижений, а здорові - з нормальним тиском.
Аналізуючи діаграму, можна сказати, що найбільше проблем із самопочуттям мають гіпертоніки. Але, мабуть, причиною є не лише погода, а й проблеми зі здоров'ям взагалі, т.к. і при нормальному атмосферному тиску їхнє самопочуття не дуже хороше. Що ж до гіпотоніків, то отримані результати здаються мені сумнівними, т.к. серед обстежених було дуже мало.
ІІІ. Висновок.
Аналізуючи вище сказане, можна зробити наступні висновки. Деяка метеочутливість людей існує, причому їй у більшою міроюсхильні до людей, які мають якісь захворювання, зокрема проблеми з артеріальним тиском. Але бачимо, як і люди з нормальним артеріальним тиском також чутливі до змін атмосферного тиску. Гірше переноситься зниження тиску, але і при підвищеному тискує деяке погіршення здоров'я. Прояви метеочутливості залежать від вихідного стану організму, віку, наявності будь-якого захворювання та його характеру, мікроклімату, в якому живе людина, та ступеня його акліматизації до нього. Метеочутливість частіше відзначається у людей, які мало бувають на свіжому повітрі, зайнятих сидячим, розумовою працею, які не займаються фізкультурою. Для здорової людини метеорологічні коливання, як правило, не є небезпечними. . Найчастіше метеочутливість спостерігається у осіб зі слабким (меланхоліки) та сильним неврівноваженим (холерики) типом нервової системи. У людей сильного врівноваженого типу (сангвініки) метеочутливість проявляється лише за ослаблення організму. Вплинути на погоду ми не можемо. Але ось допомогти своєму організму пережити цей важкий періоддуже просто. При прогнозі значного погіршення погодних умов, а отже, і різких перепадів атмосферного тиску, перш за все слід не панікувати, заспокоїтися, максимально знизити фізичне навантаження.
Я вважаю, що результати мого дослідження узгоджуються з результатами досліджень, описаних у статтях, згаданих вище.
Література
1. Є.К. Кір'янова. "Атмосферний тиск". Інтернет. Фестиваль педагогічних ідей
2. Атмосферний тиск. З історії відкриття. Інтернет. www.townsketch.
3. Н.І. Мазньов. Вплив навколишнього середовища. Тиск повітря та стан організму. Інтернет. www.maznev.ru
4. Олексій Мощевікін. Зв'язок тиску із самопочуттям. Підсумки веб-тестування. Інтернет. thermo.karelia.ru/projects/p_health_results.
5. Атмосферний тиск, вітер, сонце, тиск, вологість. Інтернет www.propogodu.ru/2/491/
6.Атмосферний тиск. Охорона праці. Інтернет. www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/080/242.htm
7. Метеочутливість та хвороби, пов'язані з атмосферним тиском. Інтернет. humbio.ru/Humbio/prof_d/00008499.htm
8. Вплив атмосферного тиску самопочуття людини. Інтернет.
www.baroma.ru/atmdav.html
Додаток 1
Додаток 2
Додаток 3
Додаток -5. Зразки таблиць з даними вимірювань та опитування.
Людина залежить від усього, що її оточує. Це стосується й атмосферного тиску. У цій статті розбиратимемося, яке воно - нормальний тиск повітря, і як його зміни можуть вплинути на стан людини.
Що таке?
Насамперед потрібно розібратися в поняттях. Отже, тиск повітря у науці найчастіше називають атмосферним тиском. Сама ж атмосфера - це оболонка Землі, яка складається з повітря і розтягується на кілька тисяч кілометрів у висоту. Цікавими виявляться такі факти:
- Якби в Землі не було атмосфери, планета була б такою ж мертвою, як і Місяць. Вдень тут була б температура +130 °С, вночі ж - мінус 150 °С.
- Паскаль підрахував, що вага атмосфери дорівнює мідній кулі діаметром 10 км, а це приблизно п'ять квадрильйонів тонн.
- Сама земна поверхня, а також всі тіла, які на ній знаходяться, зазнають атмосферного тиску, тобто тиску на них товщі повітря.
- Атмосфера за своєю природою – це суміш великої кількостігазів, основні з яких: азот - близько 78%, кисень - близько 20%, аргон - менше 1%, інші гази (вуглекислий газ, неон, гелій, криптон і т. д.) - в дуже малій кількості.
Відкриття цього факту
Перш ніж розбиратися, яким є нормальний тиск товщі повітря на людину, варто розглянути, як було відкрито дане явище, Т. е. Як вчені дізналися про те, що існує атмосферний тиск. Всім відомо, що повітря має свою вагу (це легко перевірити на досвіді, викачавши з кульки повітря і побачивши, що воно полегшало). Вперше людство виявилося збентеженим, коли в далекому 17-му столітті герцог Тосканський побажав прикрасити свої сади фонтанами, і йому це не вдалося, адже вода просто відмовлялася підніматися на висоту понад 10 метрів. Після цього почалися пошуки причин цього факту, які тривали п'ять років. І лише в 1643 році вчений Торрічеллі, завдяки дослідам з водою та ртуттю, відкрив атмосферний тиск. Як це сталося? При зміні товщини трубки та її нахилу висота стовпця ртуті не змінювалася. А на рівні моря вона завжди була близько 760 мм рт. ст. (це, до речі, і є нормальний тиск повітря, тобто атмосфери, земну поверхнюта людини). Вчений висловив припущення, що висота стовпчика врівноважується тиском повітря. Таким чином, знаючи щільність рідини та висоту стовпа, можна вирахувати величину тиску атмосфери. Істина ж даного припущеннябула підтверджена Паскалем усім відомим досвідом на горі П'ю-де-Дом.
Про тиск
Молекули повітря завжди перебувають у тепловому русі. І завдяки цьому факту (а також тяжінню) розподіл їх у земній атмосфері нерівномірний. Нижні шари атмосфери (оскільки на них відбувається тиск верхніх шарів) мають велику щільністьповітря. Варто також згадати, у яких одиницях вимірюється нормальний тиск - мм рт. ст., тобто в міліметрах ртутного стовпа. Щодо цифр, то це 760 мм рт. ст. (На рівні моря), що дорівнює 1013 гПа. Зі зміною висоти щільність і тиск зменшуються. Якщо говорити про невеликі висоти, то кожні 12 метрів тиск зменшується на 1 мм рт. ст. Якщо говорити про великі висоти, ця закономірність порушується.
Про одиниці
Варто також розглянути, яким буде нормальний атмосферний тиск в різних системахвимірювання. Ця інформація часто може бути корисною. Ще раз про норму: нормальним атмосферним тиском є висота ртутного стовпа 760 мм при температурі 0 °С, на широті 45 ° над рівнем моря. Якими будуть інші показники:
- Система СГС: 1013,25 мегабайт.
- Система СІ: 101325 Па.
Цікаві факти про атмосферу та її тиск
- Якби атмосфера не оберталася разом із планетою Земля навколо своєї осі, то поверхні нашої планети постійно виникали б урагани.
- Якби зникла атмосфера Землі, то на її поверхні встановилася температура хвилин 170 ° С, вся вода замерзла б, а поверхня планети вкрилася б крижаною кіркою. Також настала б повна тиша, тому що звук не поширюється у порожнечі. Небо стало б чорне, тому що забарвлення його залежить від повітря (не було б сутінків, зорі і т. д.), а зірки світив би цілодобово. І найстрашніше: все живе на планеті відразу ж загинуло б.
Про переносимість
Розібравшись, яке воно, нормальний тиск атмосфери, варто також розповісти про те, як воно впливає на людину.
- 1,5-2 км. Отже, якщо хтось надумає забратися на висоту півтора-два кілометри (наприклад, на гору Ай-Петрі), все буде чудово. Це так звана індиферентна, тобто безпечна зона, де зміни тиску на організм людини настільки незначні, що практично не впливають на його стан.
- 2-4 км. Якщо є бажання забратися на висоту даного діапазону, тут будуть деякі зміни в стані організму людини. Можуть виникати порушення серцево-судинної системи, органів почуттів. Втім, якщо людина фізично здорова, нездужання швидко зникне і організм адаптується.
- 4-5 км. Якщо ж у когось виникне бажання забратися на гору Ельбрус або Ключевську сопку, слід очікувати швидкого погіршення загального самопочуття.
- 6-8 км. Дані висоти називаються критичною зоною: вже тут у людини з'являються серйозні функціональні розлади в організмі.
- Понад 8 км. Бажаючи забратися на висоту гори Джомолунгма, слід пам'ятати, що для людини це смертельна зона. Перебувати там без спеціального дихального апарату можна не більше трьох хвилин.
- Понад 16 км. На цій висоті можна знаходитись без спеціального спорядження для дихання не більше 9 секунд, після чого настане негайна смерть.
Навіщо потрібні виміри?
Розглядаючи тему «нормальний тиск повітря», деякі люди можуть замислитись: «А навіщо ж потрібні дані виміру? Де вони застосовуються? Так, насамперед зміни атмосферного тиску є важливими для визначення змін погоди. Також зміна показників атмосферного тиску можуть підказати людям про те, що їхнє самопочуття може змінюватися.
Про вплив на людину
Якщо здорова людина довгий часживе в одному місці, незначні коливання атмосферного тиску найчастіше не викличуть неприємних відчуттів. Однак якщо тиск суттєво підвищується, це викликає почастішання пульсу, а також зниження мінімального тиску крові. Також рідкішим, проте досить глибоким стає дихання. У цьому знижується нюх і слух, голос може ставати хіба що «глухим», може з'являтися сухість слизових оболонок, оніміння шкірних покровів. Якщо зміна тиску - поступове, усе це людина перенесе досить нормально, без особливих втрат. Якщо ж відбувається різкий стрибок, організм може «важче» зреагувати на це. Що ж відбуватиметься з організмом людини, якщо нормальний тиск знижується? Буде спостерігатися почастішання та поглиблення дихання, прискориться серцебиття (проте сила удару при цьому ослабне). Також наслідком зниженого тиску є кисневе голодування організму. Що робити, якщо вплинути на зміни погоди просто неможливо? Тож якщо людина знає, що вона погано переносить стрибки атмосферного тиску, обов'язково треба стежити за прогнозами погоди. І якщо насуваються такі ось неприємні її зміни, потрібно спробувати на «важкі» дні відмовитись від фізичних навантаженьмаксимально звільнивши свій організм від перевтоми. Ну, і, звичайно, можна звернутися за допомогою до лікаря, який пропише допоміжні лікарські препарати.
Атмосфера є однією з найважливіших складових нашої планети. Саме вона «приховує» людей від суворих умов. космічного простору, таких як сонячна радіаціяі космічний сміття. При цьому багато фактів про атмосферу невідомі більшості людей.
1. Справжній колір неба
Хоча це важко повірити, небо насправді фіолетове. Коли світло потрапляє в атмосферу, повітря та вода частинки поглинають світло, розсіюючи його. При цьому найбільше розсіюється фіолетовий коліртому люди і бачать Синє небо – Стокове зображення
2. Ексклюзивний елемент у атмосфері Землі
Як багато хто пам'ятає зі школи, атмосфера Землі складається з приблизно 78% азоту, 21% кисню та невеликих домішок аргону, вуглекислого газу та інших газів. Але мало хто знає, що наша атмосфера є єдиною, на даний момент виявленою вченими (крім комети 67P), яка має вільний кисень. Оскільки кисень є дуже хімічно активним газом, він часто входить у реакцію коїться з іншими хімічними речовинами у космосі. Його чиста форма Землі робить планету придатною життя.
3. Біла смуга на небі
Напевно, дехто іноді замислювався, чому за реактивним літаком на небі залишається біла смуга. Ці білі сліди, відомі як інверсійні, утворюються, коли гарячі та вологі вихлопні гази з двигуна літака змішуються з холоднішим зовнішнім повітрям. Водяна пара з вихлопних газів замерзає і стає видимою.
4. Основні верстви атмосфери
Атмосфера Землі складається з п'яти основних шарів, які роблять можливим життяпланети. Перший з них, тропосфера, простягається від рівня моря до висоти приблизно в 17 км на екваторі. Більша частина погодних явищвідбувається саме у ньому.
5. Озоновий шар
Наступний шар атмосфери стратосфера досягає висоти приблизно 50 км на екваторі. У ній знаходиться озоновий шар, який захищає людей від небезпечних ультрафіолетових променів. Незважаючи на те, що цей шар знаходиться вище тропосфери, він може бути насправді тепліше через поглинання енергії сонячних променів. У стратосфері літають більшість реактивних літаків та метеозондів. Літаки можуть літати в ній швидше, оскільки тут на них менше впливають сила тяжіння та тертя. Метеозони ж можуть отримати краще уявлення про шторми, більшість з яких відбуваються нижче в тропосфері.6. Мезосфера
Мезосфера - середній шар, що тягнеться до висоти 85 км над поверхнею планети. Температура в ньому коливається близько -120°C. Більшість метеорів, що входять до атмосфери Землі, згоряють у мезосфері. Останніми двома шарами, що переходять у космос, є термосфера та екзосфера.
7. Зникнення атмосфери
Земля швидше за все втрачала свою атмосферу кілька разів. Коли планета була вкрита океанами магми, у неї врізалися потужні міжзоряні об'єкти. Ці дії, через які також утворився Місяць, можливо, вперше утворили атмосферу планети.
8. Якби не було атмосферних газів...
Без різних газів в атмосфері Земля була б надто холодною для існування людей. Водяна пара, вуглекислий газта інші атмосферні гази поглинають тепло від сонця і «розподіляють» його поверхнею планети, допомагаючи створити клімат, придатний для проживання.
9. Утворення озонового шару
Горезвісний (і важливо необхідний) озоновий шар був створений, коли атоми кисню вступили в реакцію з ультрафіолетовим світлом сонця, утворивши озон. Саме озон поглинає більшість шкідливого випромінюванняСонце. Незважаючи на свою важливість, озоновий шар був утворений порівняно недавно після того, як в океанах виникло достатньо життя, щоб виділяти в атмосферу кількість кисню, необхідну для створення мінімальної концентрації озону
10. Іоносфера
Іоносфера називається так, тому що високоенергетичні частинки з космосу та від Сонця допомагають сформувати іони, створюючи «електричний шар» навколо планети. Коли не існувало супутників, цей шар допомагав відбивати радіохвилі.
11. Кислотні дощі
Кислотний дощ, який руйнує цілі ліси та спустошує водні екосистеми, формується в атмосфері, коли діоксид сірки або частинки оксиду азоту перемішуються з водяною парою та випадають на землю у вигляді дощу. Ці хімічні сполукизустрічаються і в природі: діоксид сірки виробляється при вулканічних виверженнях, а оксид азоту – при ударах блискавок.
12. Потужність блискавок
Блискавки мають таку потужність, що всього один розряд може нагріти навколишнє повітря до 30 000 ° C. Швидке нагрівання викликає вибухове розширення навколишнього повітря, яке чутно у вигляді звукової хвилі, що називається громом.
Aurora Borealisта Aurora Australis (північний та південний полярні сяйва) викликані реакціями іонів, які у четвертому рівні атмосфери, термосфері. Коли високо заряджені частки сонячного вітрустикаються з молекулами повітря над магнітними полюсамипланети, вони світяться і створюють чудові світлові шоу.
14. Захід сонця
Захід сонця часто виглядає як небо, що горить, оскільки невеликі атмосферні частинки розсіюють світло, відображаючи його в помаранчевих і жовтих відтінках. Той самий принцип лежить в основі формування веселок.
У 2013 році вчені виявили, що крихітні мікроби здатні виживати на висоті багато кілометрів над поверхнею Землі. На висоті 8-15 км над планетою було виявлено мікроби, що руйнують органічні хімічні речовини, які плавають в атмосфері, «живлячись» ними.
Прихильникам теорії апокаліпсису та різних страшилок цікаво буде дізнатися про .
Атмосфера - те, що забезпечує можливість життя Землі. Найперші відомості та факти про атмосферу ми отримуємо ще в початковій школі. У старших класах ми докладніше знайомимося з цим поняттям під час уроків географії.
Поняття земної атмосфери
Атмосфера є у Землі, а й у інших небесних тіл. Так називають газову оболонку, навколишню планету. Склад цього газового шару різних планетзначно відрізняється. Давайте розглянемо основні відомості та факти про так зване повітря.
Найважливішою її складовою є кисень. Деякі помилково думають, що земна атмосфера складається повністю з кисню, але насправді повітря – це суміш газів. У його складі 78% азоту та 21% кисню. Решта відсотка включає озон, аргон, вуглекислий газ, водяні пари. Нехай відсоткове співвідношення цих газів мало, але вони виконують важливу функцію- поглинають значну частину сонячної променистої енергії, тим самим не дають світилу перетворити все живе на нашій планеті на попіл. Властивості атмосфери змінюються залежно від висоти. Наприклад, на висоті 65 км азот становить 86%, а кисень – 19%.
Склад атмосфери Землі
- Вуглекислий газнеобхідний харчування рослин. У атмосфері він у результаті процесу дихання живих організмів, гниття, горіння. Відсутність їх у складі атмосфери унеможливило б існування будь-яких рослин.
- Кисень- Життєво важливий для людини компонент атмосфери. Його наявність є умовою існування всіх живих організмів. Він становить близько 20% від загального обсягу атмосферних газів.
- Озон– це природний поглинач сонячного ультрафіолетового випромінювання, яке згубно впливає на живі організми. Більшість його формує окремий шар атмосфери - озоновий екран. У останнім часомдіяльність людини призводить до того, що починає поступово руйнуватися, але оскільки вона має велику важливість, то ведеться активна роботащодо його збереження та відновлення.
- Водяна паравизначає вологість повітря. Його зміст може бути різним залежно від різних факторів: температури повітря, територіального розташування, сезону. При низькій температурі водяної пари в повітрі зовсім мало, може бути менше одного відсотка, а при високій його кількість досягає 4%.
- Крім усього вищепереліченого, у складі земної атмосферизавжди присутній певний відсоток твердих та рідких домішок . Це сажа, попіл, морська сіль, пил, краплі води, мікроорганізми. Потрапляти у повітря можуть як природним, і антропогенним шляхом.
Шари атмосфери
І температура, і щільність, і якісний складповітря неоднаковий на різній висоті. Через це прийнято виділяти різні верстви атмосфери. Кожен має свою характеристику. Давайте дізнаємося, які шари атмосфери розрізняють:
- Тропосфера - цей шар атмосфери знаходиться найближче до Землі. Висота його – 8-10 км над полюсами та 16-18 км – у тропіках. Тут знаходиться 90% всієї водяної пари, яка є в атмосфері, тому відбувається активну освітухмар. Також у цьому прошарку спостерігаються такі процеси, як рух повітря (вітру), турбулентність, конвекція. Температура коливається від +45 градусів опівдні у теплу пору року в тропіках до -65 градусів на полюсах.
- Стратосфера – другий за віддаленістю від шар атмосфери. Знаходиться на висоті від 11 до 50 км. У нижньому шарі стратосфери температура приблизно -55, у бік віддалення Землі вона підвищується до +1˚С. Ця область називається інверсією і є межею стратосфери та мезосфери.
- Мезосфера знаходиться на висоті від 50 до 90 км. Температура її нижньому кордоні- близько 0, на верхній досягає -80 ... -90? Метеорити, що потрапляють в атмосферу Землі, повністю згоряють у мезосфері, тому тут відбуваються світіння повітря.
- Термосфера має товщину приблизно 700 км. У цьому прошарку атмосфери виникають північні сяйва. З'являються вони рахунок під дією космічного випромінюванняі радіації, що походить від Сонця.
- Екзосфера – це зона розсіювання повітря. Тут концентрація газів невелика і відбувається їх поступовий відхід у міжпланетний простір.
Кордоном між земною атмосферою та космічними просторамиприйнято вважати рубіж 100 км. Цю межу називають лінією Кармана.
Тиск атмосфери
Слухаючи прогноз погоди, часто чуємо показники атмосферного тиску. Але що означає тиск атмосфери, і як це може вплинути на нас?
Ми розібралися, що повітря складається з газів та домішок. Кожна з цих складових має свою вагу, а отже, і атмосфера не є невагомою, як вважали до XVII століття. Атмосферний тиск – це сила, з якою всі шари атмосфери тиснуть на поверхню Землі та на всі предмети.
Вчені провели складні підрахунки та довели, що на один квадратний метрплощі атмосфера тисне із силою 10 333 кг. Значить, людське тілосхильна до тиску повітря, вага якого дорівнює 12-15 тонн. Чому ж ми цього не відчуваємо? Рятує нас свій внутрішній тиск, який і врівноважує зовнішній. Можна відчути тиск атмосфери, перебуваючи в літаку або високо в горах, оскільки атмосферний тиск на висоті значно менший. При цьому можливий фізичний дискомфорт, закладання вух, запаморочення.
Про атмосферу, що оточує, можна сказати багато всього. Ми знаємо про неї безліч цікавих фактів, і деякі з них можуть здаватися дивовижними:
- Вага земної атмосфери складає 5300000000000 000 тонн.
- Вона сприяє передачі звуку. На висоті більше 100 км ця властивість зникає через зміну складу атмосфери.
- Рух атмосфери спровокований нерівномірним нагріванням Землі.
- Для визначення температури повітря використовують термометр, а для того, щоб дізнатися про силу тиску атмосфери, - барометр.
- Наявність атмосфери рятує нашу планету від 100 тонн метеоритів щодня.
- Склад повітря був фіксованим кілька сотень мільйонів років, але почав змінюватися з початком бурхливої виробничої діяльності.
- Вважається, що атмосфера простягається нагору на висоту 3000 км.
Значення атмосфери для людини
Фізіологічна зона атмосфери становить 5 км. На висоті 5000 м над рівнем моря у людини починає проявлятися кисневе голодування, що виявляється у зниженні його працездатності та погіршенні самопочуття. Це показує те, що людина не зможе вижити у просторі, де немає цієї дивовижної суміші газів.
Усі відомості та факти про атмосферу лише підтверджують її важливість для людей. Завдяки її наявності і виникла можливість розвитку життя Землі. Вже сьогодні, оцінивши масштаби шкоди, яку людство здатне своїми діями завдавати повітря, що дає життя, нам слід задуматися про подальші заходи збереження та відновлення атмосфери.
Багато людей у шкільні рокивважали фізику нудним предметом. Але це зовсім не так, адже в реального життявсе відбувається саме завдяки цій науці. На дану природничу наукуможна подивитися не лише з боку розв'язання задач та створення формул. Фізика також вивчає Всесвіт, в якому живе людина, а тому жити, не знаючи правил цього Всесвіту, стає не цікаво.
1.Як відомо з підручників у води немає форми, але вода все-таки має свою форму. Це куля.
2.В залежності від погодних умов висота Ейфелевої вежіможе вагатися на 12 сантиметрів. У спеку балки нагріваються до 40 градусів і під впливом високих температуррозширюються, як і змінює висоту цієї будови.
3.Щоб відчути слабкі струми, фізику Василю Петрову довелося видалити верхній шар епітелію на кінчику пальця.
4. Щоб розуміти природу зору, Ісаак Ньютон вводив у своє око зонд.
5.Звичайний пастуший батіг вважається першим пристосуванням, яке подолало звуковий бар'єр.
6.Можна побачити рентгенівське випромінюванняі видиме свічення, якщо розгорнути скотч у вакуумному просторі.
7. Відомий усім Ейнштейн був двієчником.
8.Тіло не є хорошим провідником струму.
9.Найсерйознішим розділом фізики вважається ядерна.
10.Самий справжній ядерний реактордіяв 2 мільярди років тому на території Окло. Приблизно 100000 років тривала реакція реактора і тільки, коли виснажилася уранова жила, це завершилося.
11. У 5 разів нижче температура на поверхні Сонця, ніж температура блискавки.
12.Більше комар важить крапелька дощу.
13. Комахи, які літають, орієнтовані в процесі польоту тільки на світ Місяця або Сонця.
14. Спектр утворюється в момент, коли сонячні променіпроходять через краплі у повітрі.
15.Плинність, утворена за рахунок напруги, характерна для льодовиків великого льоду.
16.Повільніше світло поширюється у прозорому середовищі, ніж у вакуумному.
17. Двох сніжинок з однаковим візерунком не буває.
18.Коли формується лід, кристалічні гратипочинає втрачати вміст солі, що і стає причиною виникнення крижаної та солоної води в деяких точках низхідних потоків.
19.Для своїх експериментів фізик Жан-Антуан Нолле у ролі матеріалу використовував людей.
20. Без використання штопора пляшку можна відкрити, якщо притулити газету до стіни.
21. Щоб врятуватися від ліфта, що падає, потрібно зайняти позу «лежачи», зайнявши при цьому максимальну площу підлоги. Така сила удару рівномірно розподілиться по всьому тілу.
22. Повітря від Сонця нагрівається не безпосередньо.
23. У зв'язку з тим, що Сонце випромінює світло у всіх діапазонах, воно має білий колір, хоч і здається жовтим.
24.Швидше звук поширюється там, де щільніше середовище.
25. Шум Ніагарського водоспаду дорівнює шуму фабричного цеху.
26. Вода здатна проводити електрику тільки за допомогою іонів, які розчиняються в ній.
27. Максимальна щільність води досягається температурою 4 градуси.
28.Біогенне походження має практично весь кисень атмосфери, але до виникнення фотосинтезуючих бактерій атмосфера вважалася безкисневою.
29. Першим двигуном була машина з назвою еолопіл, яку створив грецький вчений Герон Олександрійський.
30. Через 100 років після створення Миколою Теслою першого радіокерованого корабля у продажу з'явилися подібні іграшки.
31. Нобелівську премію було заборонено отримувати у нацистській Німеччині.
32.Короткохвильові компоненти сонячного спектрупоширюються у повітрі сильніше, ніж довгохвильові.
33.При температурі 20 градусів вода у трубопроводі, у якій є метан, здатна замерзнути.
34. Єдиним вільно зустрічається в природному середовищіречовиною є вода.
35. Найбільше води знаходиться на Сонці. Вода там знаходиться у вигляді пари.
36.Струм проводить не сама молекула води, а іони, що містяться в ній.
37. Діелектриком є лише дистильована вода.
38.Кожна куля для боулінгу має однаковий обсяг, але маса у них різна.
39.В водному просторіможна спостерігати процес «сонолюмінесценції» - перетворення звуку на світло.
40. Як частки електрон був виявлений фізиком з Англії Джозефом Джоном Томпсоном у 1897 році.
41.Швидкість електричного струмуприрівнюється до швидкості світла.
42. Підключивши прості навушники до входу в мікрофон, їх можна застосувати як мікрофон.
43.Навіть при дуже сильному вітріу горах хмари здатні нерухомо висіти. Це відбувається через те, що вітер рухає повітряні масипевним потоком або хвилею, але при цьому різноманітні перешкоди обтікаються.
44.Пігментів синього чи зеленого кольору в оболонці людського ока немає.
45.Щоб вдалося подивитися крізь скло, що має матову поверхню, варто наклеїти на нього частинку прозорого скотчу.
46.При температурі 0 градусів вода в нормальному станіпочинає перетворюватися на лід.
47. У пивному напої «Гіннес» можна помітити, як бульбашки спускаються по стінках келиха вниз замість того, щоб підніматися вгору. Це відбувається через те, що в центрі келиха бульбашки піднімаються швидше і виштовхують рідину вниз біля краю з сильнішим в'язким тертям.
48. Вперше явище електричної дугибуло описано російською вченим ВасилемПетровим у 1802 році.
49.Від природи та температури залежить ньютонівська в'язкість рідини. Але якщо ж в'язкість залежить ще й від градієнта швидкості, то вона називається неньютонівською.
50. У морозильній камері гаряча водазамерзне швидше, ніж холодна.
51. За 8,3 хвилини фотони в відкритому космосіздатні дістатися Землі.
52. Близько 3500 планет земного типувідкрито сьогодні.
53.У всіх предметів ідентична швидкість падіння.
54. Якщо комар на землі, то крапля дощу здатна його вбити.
55.Всі предмети, що оточують людину, складаються з атомів.
56.Скло не вважається твердим тілом, тому що це рідина.
57. Рідкі, газоподібні та тверді тілазавжди при нагріванні розширюються.
58. Приблизно 6000 разів на хвилину ударяє блискавка.
59.Якщо у повітрі згоряє водень, то утворюється вода.
60. Світло має вагу, але не має маси.
61. У той момент, коли людина цвіркає сірником об коробку, температура сірникової головки підвищується до 200 градусів.
62.В процесі кип'ятіння води її молекули просуваються зі швидкістю 650 метрів за секунду.
63.На кінчику голки у швейній машинці розвивається тиск до 5000 атмосфер.
64.У світовому просторі існує фізик, який отримав нагороду за найбезглуздіше відкриття в науці. Це Андрій Гейм з Голландії, який у 2000 році був премійований за вивчення левітації жаб.
65. Бензин не має якоїсь конкретної точки для замерзання.
66. У 10 разів швидше за повітря звук проводить граніт.
67.Білий колір відбиває світло, а чорний – його притягує.
68. Додавши у воду цукор, яйце в ній не втопиться.
69.Чистий сніг танутиме повільніше, ніж брудний.
70.Магніт не діятиме на нержавіючу сталь, тому що в ній немає різних пропорцій нікелю, що втручаються в дію з атомами заліза.