Cú đánh đầu tiên rất có thể đã khiến thước kẻ rơi khỏi bàn, bật ra và vẫn còn nguyên. Cú đánh thứ hai rất có thể đã khiến nó gãy làm đôi. Nếu lần thổi thứ hai không mang lại kết quả, hãy thử lại, đảm bảo tờ báo nằm phẳng hoàn toàn.
Tại sao chuyện này đang xảy ra?
Bạn có thể bẻ gãy cây thước bằng cú đánh thứ hai vì áp suất khí quyển đã giúp ích cho bạn. Khi trải diện tích của tờ báo lên bề mặt thước, một “cốc hút” rộng sẽ hình thành, ngăn không cho không khí “chảy” xuống. Khi bạn dùng mép lòng bàn tay đập thước, nó cố thoát ra khỏi dưới tờ báo, nhưng vì không khí không thể “chảy” xuống (vào khoảng trống giữa bàn và tờ báo) với tốc độ cao nên hầu hết không khí đẩy tờ báo xuống cùng với nó và một cây thước.
Vậy là bạn đã có một cây thước dài 20 cm được phủ giấy báo. Nếu nó dày 2,5 cm thì diện tích của nó là 50 cm vuông. Đừng quên hơn một trăm km không khí và một kg áp suất trên mỗi cm vuông. Kết quả là khi bạn đánh, có tới 50 kg rơi xuống chiếc thước mỏng manh. Lần đầu tiên người cai trị "cố gắng" nhảy khỏi bàn, nhưng bị khối lượng năm mươi kg đè lên.
Ở vùng núi lớp không khí mỏng hơn. Chiều cao của ngọn núi nơi có khu định cư phải được trừ đi hơn một trăm. Nhưng cột không khí vẫn khổng lồ ngay cả khi không có vài phần trăm bị giảm đi do độ cao của ngọn núi. Áp lực này khá đủ để ấn thước xuống bàn. Trên thực tế, có rất nhiều thí nghiệm thú vị chứng minh sức mạnh đáng kinh ngạc của bầu khí quyển trái đất. Đây chỉ là một trong số họ. Nhưng chỉ có một lời giải thích duy nhất: lớp vỏ bọc không khí cực kỳ nặng và trong một số trường hợp nhất định, sức mạnh của nó có thể bộc lộ theo những cách không ngờ tới nhất. Và điều này gây ra sự ngạc nhiên, thích thú và rất nhiều cảm xúc khác cho những ai từng có dịp chiêm ngưỡng vẻ đẹp hùng vĩ của thiên nhiên.
Lấy cảm hứng từ Education.com
Alekseeva Ksenia
Dự án “Thí nghiệm về áp suất khí quyển” cho trẻ nghiên cứu chủ đề “Áp suất”, cho học sinh thấy tầm quan trọng của chủ đề này đối với đời sống của các sinh vật sống trên Trái đất và giới thiệu chi tiết về các hoạt động của dự án.
Dự kiến công việc sáng tạo trong dự án sẽ khiến trẻ em thích thú, nhờ đó các em sẽ nắm vững tốt hơn các khái niệm lý thuyết cơ bản của chủ đề.
Loại dự án: nghiên cứu
Việc thực hiện dự án góp phần phát triển khả năng sáng tạo, nghiên cứu và giao tiếp của trẻ, dạy trẻ tiếp nhận thông tin từ nhiều nguồn khác nhau (bao gồm cả Internet), lĩnh hội và áp dụng thông tin đó vào hoạt động của mình.
Tải xuống:
Xem trước:
- Cơ sở giáo dục ngân sách thành phố
- "Trường cấp 2 số 3"
- Quận Emanzhelinsky
Công việc thiết kế và nghiên cứu vật lý
"Thí nghiệm với áp suất khí quyển."
Hoàn thành bởi: Alekseeva Ksenia
học sinh lớp 7.
Người giám sát:
giáo viên vật lý N.A. Orzueva
2018
Giới thiệu 3
- Áp suất khí quyển được phát hiện như thế nào 4
- Torricelli 5
- Vai trò của áp suất khí quyển đối với đời sống của sinh vật 6
Kết luận 8
Văn học 9
Giới thiệu
Chúng ta sống dưới đáy đại dương không khí. Có một lớp không khí khổng lồ phía trên chúng ta. Lớp không khí bao quanh Trái Đất được gọi là bầu không khí.
Bầu khí quyển của Trái đất kéo dài tới độ cao vài nghìn km. Và không khí dù nhẹ đến mấy vẫn có trọng lượng. Do trọng lực, các lớp không khí phía trên, giống như nước biển, nén các lớp phía dưới. Lớp không khí tiếp giáp trực tiếp với Trái đất bị nén nhiều nhất và theo định luật Pascal, nó truyền áp suất tác dụng lên nó một cách bằng nhau theo mọi hướng. Kết quả là, bề mặt trái đất và các vật thể nằm trên đó chịu áp lực từ toàn bộ độ dày của không khí, hoặc, như người ta thường nói, chịu áp lựcÁp suất khí quyển.
Làm thế nào các sinh vật sống có thể chịu được tải trọng khổng lồ như vậy? Làm thế nào bạn có thể đo áp suất khí quyển và nó phụ thuộc vào cái gì?
Tại sao sức khỏe của chúng ta phụ thuộc vào sự thay đổi áp suất khí quyển?
Mục đích công việc của tôinghiên cứu ảnh hưởng của áp suất khí quyển đến các quá trình xảy ra trong tự nhiên sống; tìm ra các thông số phụ thuộc vào áp suất khí quyển;
Mục tiêu dự án. Tìm hiểu thông tin về áp suất khí quyển. Quan sát biểu hiện của áp suất khí quyển. Tìm hiểu sự phụ thuộc của áp suất khí quyển vào độ cao so với mực nước biển; sự phụ thuộc của lực áp suất khí quyển vào diện tích bề mặt của cơ thể; vai trò của áp suất khí quyển trong tự nhiên sống.
Sản phẩm: công việc nghiên cứu; sách giáo khoa dạy học vật lý lớp 7.
Trong công trình của mình, tôi đã chỉ ra rằng sự tồn tại của áp suất khí quyển có thể giải thích nhiều hiện tượng mà chúng ta gặp phải trong cuộc sống hàng ngày. Để làm điều này, tôi đã tiến hành một loạt thí nghiệm thú vị. Cô đã tìm ra sự phụ thuộc của lực áp suất khí quyển vào diện tích bề mặt và giá trị của áp suất khí quyển đối với chiều cao của tòa nhà, tầm quan trọng của áp suất khí quyển đối với đời sống của thiên nhiên sống.
- Áp suất khí quyển được phát hiện như thế nào?
Khí quyển là lớp vỏ không khí của Trái đất, cao vài nghìn km.Bị tước bỏ bầu khí quyển, Trái đất sẽ trở nên chết chóc giống như người bạn đồng hành của nó là Mặt trăng, nơi nhiệt độ nóng bỏng và cái lạnh buốt giá luân phiên ngự trị - + 130 0 C vào ban ngày và - 150 0 C vào ban đêm. Theo tính toán của Pascal, bầu khí quyển của Trái đất nặng tương đương với một quả bóng đồng có đường kính 10 km - năm triệu triệu (50000000000000000) tấn!
Lần đầu tiên, sức nặng của không khí khiến người ta bối rối vào năm 1638, khi ý tưởng trang trí các khu vườn ở Florence bằng đài phun nước của Công tước xứ Tuscany không thành công - mực nước không dâng cao quá 10,3 m. Việc tìm kiếm nguyên nhân gây ra tính cứng đầu của nước và các thí nghiệm với chất lỏng nặng hơn - thủy ngân, được thực hiện vào năm 1643. Torricelli, đã dẫn đến việc phát hiện ra áp suất khí quyển. Torricelli phát hiện ra rằng chiều cao của cột thủy ngân trong thí nghiệm của ông không phụ thuộc vào hình dạng của ống cũng như độ nghiêng của nó. Ở mực nước biển, độ cao của cột thủy ngân luôn ở khoảng 760mm.
Nhà khoa học cho rằng chiều cao của cột chất lỏng được cân bằng bởi áp suất không khí. Biết chiều cao của cột và mật độ của chất lỏng, bạn có thể xác định lượng áp suất khí quyển. Tính đúng đắn của giả định của Torricelli đã được xác nhận vào năm 1648. Trải nghiệm của Pascal trên núi Pui de Dome. Do lực hấp dẫn của Trái đất và tốc độ không đủ, các phân tử không khí không thể rời khỏi không gian gần Trái đất. Tuy nhiên, chúng không rơi xuống bề mặt Trái đất mà bay lơ lửng phía trên nó, bởi vì đang chuyển động nhiệt liên tục.
Do chuyển động nhiệt và lực hút của các phân tử đối với Trái đất, sự phân bố của chúng trong khí quyển không đồng đều. Với độ cao khí quyển 2000-3000 km, 99% khối lượng của nó tập trung ở lớp dưới (lên tới 30 km). Không khí, giống như các loại khí khác, có khả năng nén cao. Các tầng thấp hơn của khí quyển, do áp lực từ các tầng trên, có mật độ không khí cao hơn. Áp suất khí quyển bình thường ở mực nước biển trung bình là 760 mm Hg = 1013 hPa. Với độ cao, áp suất không khí và mật độ giảm.
- Torricelli
TORRICELLI, EVANGELISTA (Torricelli, Evangelista) (1608–1647), nhà vật lý và toán học người Ý. Sinh ngày 15 tháng 10 năm 1608 tại Faenza.
Năm 1627, ông đến Rome, nơi ông học toán dưới sự hướng dẫn của B. Castelli, một người bạn và học trò của Galileo Galilei. Bị ấn tượng bởi các tác phẩm của Galileo về chuyển động, ông đã viết bài tiểu luận của riêng mình về cùng chủ đề có tên là Chuyên luận về chuyển động (Trattato del moto, 1640).
Năm 1641, ông chuyển đến Arcetri, nơi ông trở thành sinh viên và thư ký của Galileo, và sau đó là người kế nhiệm ông tại khoa toán học và triết học tại Đại học Florence.
Từ năm 1642, sau cái chết của Galileo, ông là nhà toán học cung đình cho Đại công tước Tuscany và đồng thời là giáo sư toán học tại Đại học Florence. Công trình nổi tiếng nhất của Torricelli là về lĩnh vực khí nén và cơ khí.
Cùng với V. Viviani, Torricelli đã tiến hành thí nghiệm đầu tiên đo áp suất khí quyển, phát minh ra phong vũ biểu thủy ngân đầu tiên - một ống thủy tinh trong đó không có không khí. Trong ống như vậy, thủy ngân dâng lên độ cao khoảng 760 mm.
Năm 1644, ông phát triển lý thuyết về áp suất khí quyển và chứng minh khả năng thu được cái gọi là khoảng trống Torricelli.
Trong tác phẩm chính về cơ học, “Về chuyển động của các vật nặng rơi tự do và ném” (1641), ông đã phát triển các ý tưởng của Galileo về chuyển động, xây dựng nguyên lý chuyển động của các trọng tâm, đặt nền móng cho thủy lực học và rút ra một công thức tính vận tốc dòng chảy lý tưởng của một bình.
- Vai trò của áp suất khí quyển đối với đời sống của sinh vật.
Vai trò của áp suất khí quyển đối với đời sống của sinh vật sống là rất lớn. Nhiều cơ quan hoạt động nhờ áp suất khí quyển.
Có lẽ chúng ta chưa bao giờ nghĩ đến việc uống rượu như thế nào. Thật đáng để suy nghĩ! Khi uống, chúng ta “hút” chất lỏng vào trong cơ thể. Tại sao chất lỏng lại chảy vào miệng chúng ta? Khi uống rượu, chúng ta nở ngực và từ đó thải không khí trong miệng ra ngoài; Dưới áp suất của không khí bên ngoài, chất lỏng tràn vào khoảng không có áp suất thấp hơn và do đó thấm vào miệng chúng ta.
Cơ chế hít vào và thở ra dựa trên sự tồn tại của áp suất khí quyển.Phổi nằm trong lồng ngực và được ngăn cách với lồng ngực và cơ hoành bằng một khoang kín gọi là màng phổi. Khi thể tích của lồng ngực tăng lên, thể tích khoang màng phổi tăng lên và áp suất không khí trong đó giảm đi và ngược lại. Vì phổi có tính đàn hồi nên áp suất trong phổi chỉ được điều chỉnh bởi áp suất trong khoang màng phổi. Khi hít vào, thể tích lồng ngực tăng lên, do đó áp lực trong khoang màng phổi giảm; điều này gây ra sự gia tăng thể tích phổi gần 1000 ml. Đồng thời, áp suất trong chúng trở nên thấp hơn áp suất khí quyển và không khí tràn qua đường thở vào phổi. Khi bạn thở ra, thể tích lồng ngực giảm đi, do đó áp lực trong khoang màng phổi tăng lên khiến thể tích phổi giảm. Áp suất không khí trong chúng trở nên cao hơn áp suất khí quyển và không khí từ phổi lao vào môi trường.
Ruồi và ếch cây có thể bám vào kính cửa sổ nhờ các giác hút cực nhỏ tạo ra chân không và áp suất khí quyển giữ cốc hút vào kính.
Cá dính có bề mặt hút bao gồm một loạt các nếp gấp tạo thành các “túi” sâu. Khi bạn cố gắng xé cốc hút ra khỏi bề mặt mà nó bị dính, độ sâu của các túi sẽ tăng lên, áp suất trong chúng giảm đi và khi đó áp suất bên ngoài sẽ càng ép cốc hút mạnh hơn.
Con voi sử dụng áp suất khí quyển bất cứ khi nào nó muốn uống nước. Cổ của nó ngắn và không thể cúi đầu xuống nước mà chỉ hạ thân xuống và hít vào không khí. Dưới tác dụng của áp suất khí quyển, vòi chứa đầy nước, sau đó voi uốn cong và đổ nước vào miệng.
Tác dụng hút của đầm lầy được giải thích là do khi bạn nhấc chân lên, một khoảng trống mỏng sẽ hình thành bên dưới nó. Sự vượt quá áp suất khí quyển trong trường hợp này có thể đạt tới 1000 N trên diện tích foot của một người trưởng thành. Tuy nhiên, móng guốc của động vật artiodactyl, khi được kéo ra khỏi vũng lầy, sẽ cho phép không khí đi qua vết cắt của chúng vào khoảng không gian loãng tạo ra. Áp lực từ trên và dưới móng guốc được cân bằng và việc tháo chân ra mà không gặp nhiều khó khăn.
Một người, khi thấy mình ở trong một không gian có áp suất thấp hơn đáng kể so với áp suất khí quyển, chẳng hạn như trên núi cao hoặc khi cất cánh hoặc hạ cánh máy bay, thường bị đau ở tai và thậm chí khắp cơ thể. Áp suất bên ngoài giảm nhanh chóng, không khí bên trong chúng ta bắt đầu giãn nở, gây áp lực lên các cơ quan khác nhau và gây đau đớn.
Khi áp suất thay đổi, tốc độ của nhiều phản ứng hóa học thay đổi, dẫn đến cân bằng hóa học của cơ thể thay đổi. Khi áp suất tăng, chất dịch cơ thể sẽ tăng khả năng hấp thụ khí và khi giảm, khí hòa tan sẽ được giải phóng. Với áp suất giảm nhanh do khí thoát ra mạnh, máu dường như sôi lên, dẫn đến tắc nghẽn mạch máu, thường gây hậu quả nghiêm trọng. Điều này xác định độ sâu tối đa mà hoạt động lặn có thể được thực hiện (thường không thấp hơn 50 m). Việc đi xuống và đi lên của thợ lặn phải diễn ra rất chậm, do đó việc giải phóng khí chỉ xảy ra ở phổi chứ không xảy ra ngay lập tức trong toàn bộ hệ tuần hoàn.
Phần kết luận.
Thông tin thu được trong dự án sẽ cho phép bạn theo dõi sức khỏe của mình tùy thuộc vào sự thay đổi của áp suất khí quyển. Cơ thể con người bị ảnh hưởng bởi cả áp suất khí quyển thấp và cao. Khi áp suất khí quyển giảm, nhịp thở tăng và sâu, nhịp tim tăng (sức mạnh của họ yếu hơn), huyết áp giảm nhẹ và những thay đổi trong máu cũng được quan sát thấy dưới dạng tăng số lượng hồng cầu. tế bào.
Khi áp suất khí quyển giảm, áp suất riêng phần của oxy cũng giảm, do đó, khi các cơ quan hô hấp và tuần hoàn hoạt động bình thường, lượng oxy đi vào cơ thể sẽ ít hơn. Kết quả là máu không đủ bão hòa oxy và không được cung cấp đầy đủ đến các cơ quan và mô, dẫn đến tình trạng thiếu oxy.
Một lượng rất lớn khí được hòa tan trong dịch mô và mô cơ thể. Khi bị huyết áp cao, khí không có thời gian thoát ra khỏi cơ thể. Bọt khí xuất hiện trong máu; điều sau có thể dẫn đến tắc mạch máu, tức là. làm tắc nghẽn chúng bằng bong bóng khí. Carbon dioxide và oxy, là các khí liên kết hóa học trong máu, ít nguy hiểm hơn nitơ, hòa tan nhiều trong chất béo và lipid, tích tụ với số lượng lớn trong não và các dây thần kinh, đặc biệt giàu các chất này. vật liệu xây dựng. Đối với những người đặc biệt nhạy cảm, áp suất khí quyển tăng có thể đi kèm với đau khớp và một số hiện tượng ở não: chóng mặt, nôn mửa, khó thở, mất ý thức.
Đồng thời, việc rèn luyện và rèn luyện cơ thể có vai trò quan trọng trong việc phòng ngừa. Cần phải chơi thể thao, thực hiện công việc thể chất này hoặc công việc thể chất khác một cách có hệ thống.
Thực phẩm ở áp suất khí quyển thấp phải có hàm lượng calo cao, đa dạng và giàu vitamin và muối khoáng.
Điều này cần được đặc biệt tính đến bởi những người đôi khi phải làm việc ở áp suất khí quyển cao hoặc thấp (thợ lặn, người leo núi, khi làm việc trên các cơ cấu nâng tốc độ cao) và những sai lệch so với định mức này đôi khi nằm trong giới hạn đáng kể.
Văn học:
- Vật lý: Sách giáo khoa. cho lớp 7 giáo dục phổ thông tổ chức / S. V. Gromov, N. A. Rodina. – M.: Giáo dục, 2001.
- Vật lý. Lớp 7: Sách giáo khoa. cho giáo dục phổ thông tổ chức / A. V. Peryshkin. – tái bản lần thứ 11, khuôn mẫu. – M.: Bustard, 2007.
- Zorin N.I., Khóa học tự chọn “Các yếu tố của vật lý sinh học” - M., “Wako”, 2007.
- Syomke A.I., Tài liệu giải trí cho bài học - M., “Trung tâm xuất bản NC ENAS”, 2006.
- Volkov V.A., S.V. Gromova, Diễn biến bài học vật lý lớp 7. – M. “Vako”, 2005
- Sergeev I.S., Cách tổ chức hoạt động dự án của sinh viên, M., “Arkti”, 2006.
- Tài liệu từ Internet, Sổ tay Hóa học và Vật lý CRC của David R. Lide, Tổng biên tập Ấn bản 1997
Đặt một thùng kim loại trên vòng tròn quay. Chúng tôi hạ một thùng chứa nhỏ vào đó. Sau đó đổ chất lỏng dễ cháy hoặc rượu vào thùng chứa. Chúng tôi đốt chất lỏng để đốt cháy và bắt đầu xoay vòng tròn. Chúng ta đang xem một cơn lốc xoáy thực sự.
Khi vòng tròn giãn ra, ngọn lửa bắt đầu bốc lên cao và quay tròn như một cơn lốc xoáy. Điều này xảy ra bởi vì khi thùng quay, nó mang theo không khí và một dòng xoáy nhất định được hình thành bên trong, tức là ở đó sẽ hình thành một chuyển động nhất định của không khí, và nếu không khí có chuyển động thì áp suất bên trong sẽ ít hơn. tuân theo định luật Bernoulli và bắt đầu hút toàn bộ lực vào không khí xung quanh. Và anh ta quạt ngọn lửa này, và vì có một dòng chảy đi lên nên một ngọn lửa được hình thành bên trong và do dòng chảy xoáy nên không khí cũng xoáy theo.
Đổ đầy 1/3 chai bằng nước nóng. Cẩn thận đặt quả trứng luộc đã bóc vỏ lên cổ chai. Đợi vài phút quả trứng sẽ rơi xuống đáy chai. Khi bạn đổ nước nóng vào chai, nó và toàn bộ không khí trong đó sẽ nóng lên. Không khí bên ngoài mát hơn. Và trong khi không khí trong chai và bên ngoài khác nhau, không khí nóng có xu hướng rời khỏi chai càng nhanh càng tốt. Do những hành động này sẽ xảy ra sự chênh lệch áp suất, sau đó khiến tinh hoàn rơi xuống đáy chai.
3. Theo kích thước của ván ép Cắt một miếng đệm cao su 10x10cm từ một quả bóng chuyền cũ và gắn nó vào ván ép bằng đinh bấm. Đổ một ít nước vào lọ thủy tinh nửa lít và một ít rượu vào nước. Châm lửa. Sau khi để lửa cháy một thời gian ngắn, đậy nắp lọ lại bằng một tấm ván. Ngọn lửa sẽ tắt. Sau 1-2 giây, nhấc bảng lên. Cùng với nó, cái lon nổi lên trong đó cao su đã được rút ra. Làm thế nào chúng ta có thể giải thích việc nâng hộp bằng tấm ván và lực co lại của cao su? Hiện tượng này được sử dụng ở đâu trong thực tế? Khi đốt, không khí nóng lên. Sau khi đóng hộp, quá trình đốt cháy dừng lại. Không khí bắt đầu mát mẻ. Trong hộp xuất hiện chân không, do đó nó bị áp suất khí quyển ép vào ván ép. Sự co rút của cao su cũng được giải thích là do áp suất khí quyển. Điều trị bằng cốc y tế dựa trên hiện tượng này.
4. THỬ NGHIỆM VỚI KÍNH (bán cầu Magdeburg).
Cắt một vòng cao su hoặc giấy để vừa với đường kính của kính đã cắt và đặt nó lên trên kính. Thắp một mảnh giấy hoặc một ngọn nến nhỏ, đặt nó vào một chiếc ly và gần như ngay lập tức đậy nó lại bằng chiếc ly thứ hai. Bởi vì. Nâng kính trên lên trong 1-2 giây, tiếp theo là kính dưới cùng.
5. Bình xịt
Mục tiêu: tìm hiểu cách hoạt động của súng phun. Bạn sẽ cần một chiếc ly, kéo và hai ống hút mềm. 
Đổ nước vào ly.
Cắt một ống hút gần phần gấp nếp và đặt thẳng đứng vào ly sao cho nó nhô ra khỏi mặt nước 1 cm cùng với phần gấp nếp.
Đặt ống hút thứ hai sao cho mép của nó chạm vào mép trên của ống hút đứng trong nước. Sử dụng các nếp gấp trên ống hút thẳng đứng để đỡ nó.
Thổi mạnh qua ống hút nằm ngang.
Nước dâng lên rơm đứng trong nước và phun vào không khí.
TẠI SAO? Không khí di chuyển càng nhanh thì chân không được tạo ra càng lớn. Và vì không khí từ ống hút ngang di chuyển qua phần trên của ống hút thẳng đứng nên áp suất trong ống hút cũng giảm xuống. Áp suất không khí trong phòng ép lên nước trong ly, nước dâng lên ống hút, từ đó thổi ra dưới dạng những giọt nhỏ. Khi bạn ấn vào bầu cao su của bình xịt, điều tương tự cũng xảy ra. Không khí từ quả lê đi qua ống, áp suất trong ống giảm xuống và do sự thiếu hụt không khí này, nước hoa bốc lên và phun ra.
6. Nước không đổ ra ngoài
7. Ngay khi ngọn nến ngừng cháy, nước trong cốc dâng lên.
Đặt đồng xu lên một tấm phẳng lớn. Đổ lượng nước vừa đủ ngập đồng xu. Bây giờ hãy mời khách hoặc khán giả lấy đồng xu ra mà không bị ướt ngón tay. Để thực hiện thí nghiệm, bạn cũng cần một chiếc cốc và vài que diêm cắm vào nút chai nổi trên mặt nước. Đốt diêm và nhanh chóng dùng kính đậy chiếc thuyền đang cháy mà không cần lấy đồng xu. Khi diêm tắt, ly sẽ bốc khói trắng và sau đó toàn bộ nước từ đĩa sẽ đọng lại bên dưới. Đồng xu sẽ giữ nguyên vị trí và bạn có thể nhặt nó lên mà không bị ướt ngón tay.
Giải trình. Lực đẩy nước xuống dưới kính và giữ nó ở đó ở một độ cao nhất định là áp suất khí quyển. Que diêm đang cháy làm nóng không khí trong cốc, áp suất của nó tăng lên và một phần khí thoát ra ngoài. Khi diêm tắt, không khí lại nguội đi, nhưng khi nguội đi, áp suất của nó giảm xuống và nước lọt vào bên dưới tấm kính, do áp suất của không khí bên ngoài đẩy vào đó.
9. Làm thế nào nó hoạt động Chuông lặn.
Thí nghiệm 1. Lấy một pít-tông dùng trong hệ thống ống nước, làm ẩm các cạnh của nó bằng nước rồi ấn nó vào chiếc vali đặt trên bàn. Bóp một ít không khí ra khỏi pít tông rồi nhấc nó lên. Tại sao chiếc vali lại tăng theo anh ta? Trong quá trình ép pít tông vào vali, chúng ta giảm thể tích không khí chiếm giữ và một phần thoát ra từ dưới pít tông. Khi áp suất dừng lại, pít tông giãn nở và hình thành chân không bên dưới nó. Áp suất khí quyển bên ngoài ép pít tông và vali vào nhau.
Thí nghiệm 2. Nhấn pít tông vào bảng, treo một vật nặng 5-10 kg lên bảng. Pít tông được giữ trên bảng cùng với tải. Tại sao?
11. Máy uống chim tự động.Dụng cụ uống nước tự động cho chim bao gồm một chai chứa đầy nước và đặt vào máng sao cho cổ hơi thấp hơn mực nước trong máng. Tại sao nước không chảy ra khỏi chai? Nếu mực nước trong máng giảm xuống và cổ chai nhô ra khỏi mặt nước, một phần nước sẽ tràn ra khỏi chai.
12. Cách chúng ta uống rượu. Lấy cả hai ống hút và tạo một lỗ nhỏ ở ống hút thứ hai. Qua cái thứ nhất, nước vào miệng, nhưng không qua cái thứ hai. 13. Nếu bạn bơm không khí ra khỏi một cái phễu có lỗ mở rộng được bao phủ bởi một lớp màng cao su, lớp màng này sẽ bị hút vào và thậm chí sẽ nổ tung.Bên trong phễu, áp suất giảm, dưới tác dụng của áp suất khí quyển, màng bị hút vào trong. Điều này có thể giải thích hiện tượng sau: Nếu bạn đặt một chiếc lá phong lên môi và nhanh chóng hít vào không khí, chiếc lá sẽ vỡ tung. 
Thiết bị: dải dài 50-70 cm, báo, mét.
Tiến hành: Đặt một phiến đá lên bàn và đặt một tờ báo chưa cuộn hoàn toàn lên đó. Nếu bạn từ từ ấn vào đầu treo của thước, nó sẽ đi xuống và đầu đối diện sẽ nâng lên cùng với tờ báo. Nếu bạn dùng thước hoặc búa đập mạnh vào đầu thanh ray, nó sẽ bị gãy và đầu đối diện với tờ báo thậm chí không nhô lên được. Làm thế nào để giải thích điều này?
Giải thích: Không khí trong khí quyển tác dụng áp suất lên tờ báo từ phía trên. Bằng cách ấn từ từ vào đầu thước, không khí sẽ lọt vào dưới tờ báo và cân bằng một phần áp lực lên nó. Khi va chạm mạnh, do quán tính, không khí không có thời gian thẩm thấu ngay dưới tờ báo. Áp suất không khí tác dụng lên tờ báo từ phía trên lớn hơn từ phía dưới, và thanh ray bị đứt.
Lưu ý: Nên đặt thanh ray sao cho đầu của nó treo 10 cm. Tờ báo phải vừa khít với thanh ray và bàn.
15. Thí nghiệm giải trí với hiện tượng khí quyển
TỰ dao động
Chuyển động dao động cơ học thường được nghiên cứu bằng cách xem xét hành vi của một số loại con lắc: lò xo, toán học hoặc vật lý. Vì chúng đều là chất rắn nên thật thú vị khi tạo ra một thiết bị thể hiện sự rung động của các vật thể lỏng hoặc khí.
Để làm được điều này, bạn có thể sử dụng ý tưởng vốn có trong thiết kế đồng hồ nước. Hai chai một lít rưỡi được nối theo cách tương tự như trong đồng hồ nước, bằng cách vặn chặt nắp. Các khoang của chai được nối với nhau bằng một ống thủy tinh dài 15 cm, đường kính trong 4-5 mm. Thành bên của chai phải nhẵn và không cứng, dễ bị nhàu nát khi bóp.
Để bắt đầu dao động, người ta đặt một chai nước lên trên. Nước từ đó ngay lập tức bắt đầu chảy qua ống vào chai phía dưới. Sau khoảng một giây, dòng khí tự động ngừng chảy và nhường chỗ cho một lối đi trong ống để truyền ngược một phần không khí từ chai dưới lên chai trên. Thứ tự dòng nước và không khí đi ngược chiều qua ống nối được xác định bởi sự chênh lệch áp suất ở chai trên và chai dưới và được điều chỉnh tự động.
Sự dao động áp suất trong hệ thống được chứng minh bằng hoạt động của các thành bên của chai phía trên, chúng nén và giãn nở định kỳ theo thời gian giải phóng nước và hút không khí. Vì quá trình này tự điều chỉnh nên hệ thống khí động học này có thể được gọi là tự dao động.
ĐỒNG BỒN NHIỆT
Thí nghiệm này chứng minh một dòng nước bay ra khỏi chai dưới tác dụng của áp suất dư thừa trong đó. Chi tiết thiết kế chính của đài phun nước là vòi phun được lắp trên nắp chai. Máy bay phản lực là một ốc vít, dọc theo trục dọc có một lỗ xuyên qua có đường kính nhỏ. Thuận tiện trong việc cài đặt thí điểm
sử dụng tia phản lực từ bật lửa gas đã qua sử dụng.
Một đầu ống nhựa mềm được đặt chặt vào một đầu trên vòi, đầu còn lại để hở nằm gần đáy chai. Khoảng một phần ba thể tích của chai được nước mát hấp thụ. Nắp trên chai phải được vặn chặt.
Để có được một đài phun nước, hãy đổ nước ấm từ bình lên chai. Không khí trong chai nhanh chóng nóng lên, áp suất tăng lên và nước bị đẩy ra dưới dạng vòi phun nước lên độ cao tới 80 cm.
Thí nghiệm này có thể được sử dụng để chứng minh, thứ nhất, sự phụ thuộc của áp suất khí vào nhiệt độ của nó và thứ hai, công thực hiện bằng cách giãn nở không khí để làm tăng nước.
ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN
Tất cả chúng ta liên tục ở dưới đáy đại dương không khí dưới áp lực của trọng lực dày hàng km của nó. Nhưng chúng ta không nhận thấy sự nặng nề này, cũng như chúng ta không thỉnh thoảng nghĩ đến việc cần phải hít vào và thở ra luồng không khí này.
Để thể hiện tác dụng của áp suất khí quyển, bạn cần nước nóng chứ không phải nước sôi để chai không bị biến dạng. Một trăm đến hai trăm gam nước như vậy được đổ vào chai và lắc mạnh nhiều lần, từ đó làm nóng không khí trong chai. Sau đó, nước được đổ ra, đậy nắp chai ngay lập tức và đặt lên bàn để xem.
Tại thời điểm chai được đậy kín, áp suất không khí trong chai bằng áp suất khí quyển bên ngoài. Theo thời gian, không khí trong chai nguội đi và áp suất bên trong chai giảm xuống. Sự chênh lệch áp suất ở cả hai bên thành chai dẫn đến hiện tượng chai bị ép, kèm theo tiếng kêu lạo xạo đặc trưng.
Cơ sở giáo dục thành phố Trường trung học Oktyabrskaya số 1 chi nhánh Lebedinsky
Dự án nghiên cứu
Trong vật lý
"Thí nghiệm với áp suất khí quyển"
Thực hiện:
Fedorets Evgenia,
học sinh lớp 7
Người giám sát:
Sukhoveenko N. N.,
Giáo viên vật lý
làng Lebedki
2018
Nội dung
Giới thiệu……………………………………3
1. Không khí có trọng lượng………………………. 4
2. Thí nghiệm chứng minh sự tồn tại của áp suất khí quyển……………………………………………5
3. Thí nghiệm giải trí với áp suất khí quyển………… 7
4. Áp suất khí quyển hoạt động………………………. 9
Kết luận…………………………………………………… 11
Tài liệu tham khảo…………………………………… 12
Giới thiệu
Chúng ta sống dưới đáy của một đại dương không khí gọi là bầu khí quyển của trái đất. Giống như những loài cá sống dưới đáy đại dương không biết gì về áp suất nước, hầu hết chúng ta đều không biết về vai trò của áp suất không khí trong khí quyển trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Không khí trong suốt và dường như không trọng lượng. Có phải vậy không? Không khí có trọng lượng, có gây áp suất không? Trong công việc này tôi muốn giải quyết những vấn đề này.
Mục tiêu của công việc:
bằng chứng thực nghiệm về sự tồn tại của áp suất khí quyển.
Nhiệm vụ:
1. nghiên cứu sách giáo khoa vật lý lớp 7, tài liệu bổ sung và tài nguyên Internet về chủ đề này;
2. tiến hành một loạt thí nghiệm chứng minh sự tồn tại của áp suất khí quyển và giải thích chúng;
3. tìm ví dụ về việc sử dụng áp suất khí quyển trong cuộc sống và công nghệ.
Giả thuyết nghiên cứu :
nếu áp suất khí quyển tồn tại và đủ cao thì biểu hiện của nó có thể được chứng minh bằng thí nghiệm
1. Không khí có trọng lượng
Như bạn đã biết, không khí bao quanh toàn bộ Trái đất dưới dạng một lớp hình cầu, do đólớp vỏ không khí của Trái đất được gọi là bầu không khí. Giống như bất kỳ vật thể nào, nó bị Trái đất thu hút. Tác động lên cơ thể bằng trọng lượng của nó,khí quyển tạo ra áp suất gọi là áp suất không khí . Theo định luật Pascal, nó lây lan đến nhà cửa, hang động, hầm mỏ và ảnh hưởng đến mọi vật thể tiếp xúc với không khí trong khí quyển.
Các chuyến bay vào vũ trụ đã chỉ ra rằng bầu khí quyển tăng lên vài trăm km so với bề mặt Trái đất, ngày càng trở nên loãng hơn (ít đậm đặc hơn). Dần dần nó di chuyển vào không gian không có không khí -máy hút bụi , trong đó không có không khí và do đó không có áp suất khí quyển.Chúng ta thường có xu hướng quên rằng mọi chất khí đều có khối lượng. Mọi người đều đã từng nghe người ta nói về một chiếc ly, bình, chai “rỗng” nhưng cao 1m. 3 không khí có khối lượng lớn hơn 1 kg. Từ đó suy ra khối lượng không khí trong lớp học của chúng ta xấp xỉ 100 kg!
Hãy chứng minh bằng thực nghiệm rằngkhông khí thực sự có khối lượng . Chúng ta treo một quả cầu thủy tinh vào đĩa cân bên trái và cân nó bằng các vật nặng ở đĩa cân bên phải.
Sau đó, chúng tôi lấy quả bóng ra khỏi bát và bơm không khí ra khỏi nó. Sau đó, chúng tôi kẹp ống bằng kẹp và treo quả bóng lại từ bát. Ta thấy lúc này các vật nặng “lớn hơn” nên khối lượng của quả bóng nhỏ hơn khối lượng của các vật nặng. Đó là, kinh nghiệm đã xác nhận rằng khí quyểnkhông khí có khối lượng . Biết thể tích của quả bóng, bạn thậm chí có thể tính được mật độ không khí, nó bằng 1,29 kg/m 3 .Sự tồn tại của khối không khí là nguyên nhân khiến không khí khi bị Trái Đất hút vào có trọng lượng . Ví dụ, người ta biết rằng không khí trong khí quyển nằm trên diện tích bề mặt Trái đất là 1 m 2 , có trọng lượng khổng lồ - khoảng 100 nghìn newton!
2. Thí nghiệm chứng minh sự tồn tại của áp suất khí quyển
Tôi đã tiến hành các thí nghiệm có thể giải thích được là do sự tồn tại của áp suất khí quyển.
Kinh nghiệm 1. Nước trong cốc ngược
Để chứng minh sự tồn tại của khí quyển, chúng ta có thể thực hiện một thủ thuật cũ nhưng đáng kinh ngạc: nhúng một chiếc cốc vào nước, úp ngược nó xuống nước và từ từ kéo nó lên khỏi mặt nước. Trong trường hợp này, nước vẫn còn trong kính khi cạnh của nó ở dưới nước. Hoặc nếu không, hãy đổ đầy nước vào ly và đậy lại bằng một mảnh giấy dày. Chúng ta hãy lật úp chiếc cốc lại, dùng lòng bàn tay giữ tờ giấy rồi bỏ tay ra - nước sẽ không tràn ra ngoài! Cái gì giữ nước trong ly?
Giải trình: Áp suất của không khí trong khí quyển từ bên ngoài lên giấy lớn hơn áp suất của nước tác dụng lên giấy từ bên trong nên giấy vẫn dính vào mép kính.
Kinh nghiệm 2.
Nước dâng lên theo piston
Chúng ta hãy lấy một ống thủy tinh, bên trong có một pít-tông vừa khít với thành ống. Phần cuối của ống được hạ xuống nước. Nếu bạn nhấc piston lên, nước sẽ dâng lên phía sau nó.
Giải trình:
Điều này xảy ra vì khi piston đi lên, một khoảng trống không có không khí sẽ được hình thành giữa nó và nước. Nước dâng lên không gian này dưới áp lực từ không khí bên ngoài theo piston.
Kinh nghiệm 3. Thiên nhiên có sợ sự trống rỗng không?
Nhà khoa học Hy Lạp cổ đại Aristotle giải thích kinh nghiệm trước đây bằng cách nói rằng “tự nhiên sợ sự trống rỗng”. Vì vậy, cuối cùng để chắc chắn rằng áp suất không khí hoặc nỗi sợ hãi về sự trống rỗng khiến nước dâng cao, chúng ta sẽ tiến hành một thí nghiệm mang tính quyết định.
Chúng ta hãy lắp một chai chứa đầy nước bằng một nút có lỗ để ống thủy tinh đi qua. Hãy bắt đầu hút nước ra khỏi ống - nước không dâng lên! Chúng tôi lặp lại thí nghiệm với một phích cắm có hai lỗ - bây giờ nước dâng lên!
Giải trình:
Vì nước không dâng lên trong ống khi chúng ta cố hút nó vào mà không có không khí và dâng lên khi có nó, nên rõ ràng chính không khí đã tạo ra áp suất làm cho nước dâng lên..
Kinh nghiệm 4. Bán cầu Magdeburg
Một trong những bằng chứng nổi bật nhất về sự tồn tại của áp suất khí quyển là một thí nghiệm được tiến hành vào năm 1654 bởi Otto Guericke ở Magdeburg. Sử dụng một máy bơm không khí, anh bơm không khí ra khỏi khoang giữa hai bán cầu kim loại gấp lại với nhau. Áp suất của khí quyển ép hai bán cầu chặt vào nhau đến nỗi tám cặp ngựa không thể xé chúng ra được![ 3 ]
Trong lớp, chúng tôi đã làm một thí nghiệm với “các tấm Magdeburg”, chúng tôi đã cố gắng tách chúng ra với cả lớp, nhưng chúng tôi đã thất bại. Nhưng khi không khí được phép đi vào các bán cầu, chúng sẽ tan rã mà không cần nỗ lực nhiều.
3. Thí nghiệm giải trí với áp suất khí quyển
Từ cuốn sáchGoreva L.A. “Thí nghiệm giải trí trong vật lý”, tôi biết được rằng nhờ áp suất khí quyển mà bạn có thể thực hiện được nhiều thí nghiệm thú vị. Tôi chọn một vài trong số chúng và cho các bạn cùng lớp xem.
Kinh nghiệm 1. Nâng bình an toàn
Hãy lấy một tờ giấy, gấp nó lại như một chiếc đàn accordion và đốt lửa. Để tờ giấy đang cháy rơi vào bình đựng. Sau 1-2 giây, dùng lòng bàn tay che chặt cổ. Giấy ngừng cháy, sau 1-2 giây nữa, chúng ta giơ lòng bàn tay lên và bình gạn cũng nâng lên theo.
Giải trình:
Sau khi chúng ta thả tờ giấy đang cháy ra, oxy sẽ cháy bên trong bình. Sau khi chúng ta dùng tay đóng cổ bình gạn, một khoảng chân không sẽ được tạo ra bên trong bình gạn và nó dính vào lòng bàn tay.
Kinh nghiệm 2. Trứng trong chai
Để thực hiện thí nghiệm, bạn cần luộc chín một quả trứng và bóc vỏ. Sau đó, chúng tôi lấy một tờ giấy, gấp nó thành hình đàn accordion và đốt lửa. Hãy thả tờ giấy đang cháy vào trong chai. Sau 1-2 giây, phủ trứng lên cổ. Tờ giấy ngừng cháy và quả trứng bắt đầu được hút vào trong chai.
Giải trình:
Khi tờ giấy cháy, không khí trong chai nóng lên và nở ra. Quả trứng được đẩy vào chai bởi áp suất khí quyển bên ngoài, lớn hơn đáng kể so với bên trong chai..
Kinh nghiệm 3. Báo nặng
Đặt một cây thước dài 50-70 cm trên bàn sao cho đầu thước cách 10 cm. Hãy đặt một tờ báo lên thước kẻ. Nếu bạn từ từ ấn vào đầu treo của thước, nó sẽ đi xuống và đầu kia sẽ nhô lên cùng với tờ giấy. Nếu bạn đập mạnh vào đầu thước, nó sẽ bị gãy và đầu thước có tờ báo gần như không nhô lên được.
Giải trình:
Không khí trong khí quyển gây áp lực lên tờ báo từ phía trên. Bằng cách ấn từ từ vào đầu thước, không khí sẽ lọt vào dưới tờ báo và cân bằng một phần áp lực lên nó. Khi va chạm mạnh, do quán tính, không khí không có thời gian thẩm thấu ngay dưới tờ báo. Áp suất không khí tác dụng lên tờ báo từ phía trên lớn hơn từ phía dưới, và thanh ray bị đứt.
Kinh nghiệm 4. "Không để tay bị ướt"
Đặt một đồng xu dưới đáy đĩa và đổ một ít nước vào. Làm thế nào để có được một đồng xu mà không bị ướt đầu ngón tay?
Bạn cần đốt tờ giấy và đặt nó vào ly một lúc. Lật ngược chiếc cốc đã đun nóng và đặt nó lên một chiếc đĩa bên cạnh đồng xu.
Giải trình:
Khi không khí trong kính nóng lên, áp suất của nó sẽ tăng lên và một phần không khí sẽ thoát ra ngoài. Sau một thời gian, không khí còn lại sẽ nguội đi và áp suất sẽ giảm. Dưới tác dụng của áp suất khí quyển, nước sẽ vào trong ly, giải phóng đồng xu.
Kinh nghiệm 5. chai bất ngờ
Chúng ta sẽ tạo một lỗ ở đáy chai nhựa. Dùng ngón tay véo lỗ và đổ nước vào chai, đậy cổ lại bằng nắp. Cẩn thận thả ngón tay của bạn ra. Nước sẽ không đổ ra khỏi chai. Lúc này nếu bạn mở nắp ra, nước sẽ chảy ra khỏi lỗ.
4. Áp suất khí quyển hoạt động
Nhiều thiết bị hoạt động nhờ áp suất khí quyển. Tôi sẽ kể cho bạn nghe về một số trong số họ.
Phần kết luận
Sau khi thực hiện công việc này, tôi có thể nói rằng với sự trợ giúp của các thí nghiệm, tôi đã bị thuyết phục về sự tồn tại của áp suất khí quyển và giả thuyết mà tôi đưa ra đã được xác nhận.
Làm việc trong dự án đã mang lại cho tôi rất nhiều điều: Tôi đã học được những sự thật thú vị về bầu khí quyển, học cách tiến hành các thí nghiệm và quan trọng nhất là giải thích chúng.
Tôi nhận ra rằng nếu không có áp suất khí quyển thì sự sống sẽ không thể tồn tại: chúng ta thở và uống nước nhờ hoạt động của nó.
Có bao nhiêu điều thú vị khác có thể được xem xét trong tác phẩm này? Nhưng tiếc là điều này không thể thực hiện được do phạm vi hạn chế của dự án.
Tôi rất thích làm công việc dự án và muốn tiếp tục nó trong tương lai.
Thư mục
Gorev L.A. Thí nghiệm giải trí vật lý lớp 6 – 7 THCS. – M.: Education, 1985. (tr. 21 – 27)
Krivchenko I.V.Vật lý lớp 7.: SGK – M.:Nhị thức. Phòng thí nghiệm tri thức, 2015. (c.154 – 155)
Peryshkin, AV Vật lý. Lớp 7: SGK - M.: Bustard, 2016. (tr. 123 – 131)
Perelman Ya. I. Vật lý giải trí. Cuốn sách 1.– M.: Nauka, 1979. (tr. 98)
Eliot L., Wilcox W. Vật lý. 1976. (trang 92-95)
Chúng ta nghe về áp suất khí quyển hầu như hàng ngày, chẳng hạn như khi chúng ta nghe dự báo thời tiết hoặc cuộc trò chuyện giữa hai bà ngoại về huyết áp và chứng đau đầu. Bầu không khí bao quanh chúng ta ở khắp mọi nơi và đè bẹp chúng ta bằng sức nặng của nó, nhưng chúng ta không cảm thấy áp lực này chút nào. Làm thế nào bạn có thể chứng minh sự tồn tại của áp suất khí quyển?
giả thuyết : Nếu bầu khí quyển gây áp lực lên chúng ta và các vật thể xung quanh chúng ta thì nó có thể được phát hiện bằng thực nghiệm.Mục tiêu : bằng thực nghiệm chứng minh sự tồn tại của áp suất khí quyển.Nhiệm vụ :1. Lựa chọn và tiến hành các thí nghiệm chứng minh sự tồn tại của áp suất khí quyển.
2. Chỉ ra ứng dụng thực tế của áp suất khí quyển trong đời sống, công nghệ và thiên nhiên hàng ngày.
Một đối tượng : Áp suất khí quyển.Mục : thí nghiệm chứng minh sự tồn tại của áp suất khí quyển.phương pháp nghiên cứu: phân tích tài liệu và tài liệu Internet, quan sát, thí nghiệm vật lý, phân tích và khái quát hóa các kết quả thu được.Chương 1. Khái niệm về áp suất khí quyển §1. Từ lịch sử khám phá ra áp suất khí quyểnÁp suất khí quyển lần đầu tiên được đo bởi nhà khoa học, nhà toán học và nhà vật lý người Ý Evangelisto Torricelli vào năm 1644. Ông lấy một ống thủy tinh dài 1 mét, bịt kín một đầu, đổ đầy thủy ngân vào rồi lật ngược lại, hạ đầu hở thành một cốc thủy ngân. Trước sự ngạc nhiên của những người xung quanh, chỉ có một lượng nhỏ thủy ngân thoát ra khỏi ống. Một cột thủy ngân cao 76 cm (760 mm) vẫn còn trong ống. Torricelli lập luận rằng cột thủy ngân được giữ cố định bằng áp suất khí quyển. Chính anh là người đầu tiên nghĩ ra ý tưởng này. Torricelli gọi thiết bị của mình là phong vũ biểu thủy ngân và đề xuất đo áp suất khí quyển bằng milimét thủy ngân (Hình 1).
Cơm. 1 Phong vũ biểu thủy ngân Torricelli Hình 2 Phong vũ biểu nước
Kể từ đó, cái tên phong vũ biểu đã xuất hiện (từ tiếng Hy Lạp.
baro - sự nặng nề,mét - Tôi đo).Các thí nghiệm đo áp suất khí quyển được thực hiện bởi nhà khoa học người Pháp Blaise Pascal, người đặt tên cho đơn vị đo áp suất. Năm 1646, ông chế tạo phong vũ biểu nước để đo áp suất khí quyển. Để đo áp suất khí quyển 760 mm Hg, chiều cao của cột nước trong phong vũ biểu này đạt tới hơn 10 mét, điều này tất nhiên là rất bất tiện (Hình 2).
Phong vũ biểu hiện đại có sẵn cho mọi người dân. Hình 3 cho thấy một phong vũ biểu hiện đại - aneroid (dịch từ tiếng Hy Lạp -
giáp khí ). Phong vũ biểu được gọi như vậy vì nó không chứa thủy ngân.
Hình 3. Phong vũ biểu - aneroid
Nhiều nhà khoa học đã cố gắng chứng minh sự tồn tại của áp suất khí quyển và tiến hành thí nghiệm. Sách giáo khoa vật lý lớp 7 mô tả một thí nghiệm chứng minh sự tồn tại của áp suất khí quyển. Năm 1654, một thí nghiệm được thực hiện với “bán cầu Magdeburg”. Không khí được bơm ra khỏi các bán cầu kim loại ép chặt vào nhau. Áp suất khí quyển đã nén chúng từ bên ngoài mạnh đến mức ngay cả 16 (tám cặp) ngựa kéo hai bán cầu theo các hướng khác nhau cũng không thể tách rời hai bán cầu một lần nữa (Hình 4). Thí nghiệm này được thực hiện bởi nhà vật lý người Đức, thị trưởng thành phố Magdeburg Otto von Guericke.
Hiện nay ở Đức, bạn có thể tìm thấy các tượng đài về “bán cầu Magdeburg” nổi tiếng ở mỗi bậc thang (Hình 5).
Hình 4 Thí nghiệm với các bán cầu Hình 5 “Bán cầu Magdeburg”
§2 Đặc điểm của áp suất khí quyểnCơ chế của áp suất khí quyển là gì? Chúng tôi tìm thấy câu trả lời cho câu hỏi này trong sách giáo khoa về lịch sử tự nhiên, vật lý và trên Internet.
Lớp không khí bao quanh Trái đất được gọi là bầu khí quyển (từ tiếng Hy Lạp
khí quyển - hơi nước, không khí,quả cầu - hình cầu). Bầu khí quyển kéo dài đến độ cao vài nghìn km và trông giống như một tòa nhà nhiều tầng (Hình 6). Do lực hấp dẫn của Trái đất, các tầng trên của khí quyển ép trọng lượng của chúng lên các tầng dưới. Lớp không khí tiếp giáp trực tiếp với Trái đất bị nén nhiều nhất và theo định luật Pascal, nó truyền áp suất theo mọi hướng tới mọi thứ ở trên và gần Trái đất.
Hình 6 Cấu trúc của bầu khí quyển Trái đất.
Quan sát của các nhà khí tượng học cho thấy áp suất khí quyển ở những khu vực trên mực nước biển trung bình là 760 mm Hg, áp suất này được gọi là
áp suất khí quyển bình thường . Càng lên cao, mật độ không khí giảm, dẫn đến áp suất giảm. Trên đỉnh núi, áp suất khí quyển thấp hơn ở chân núi. Với độ cao nhỏ, trung bình cứ lên cao 10,5 m thì áp suất giảm 1 mmHg hoặc 1,33 hPa.Sự tồn tại của áp suất khí quyển có thể giải thích nhiều hiện tượng mà chúng ta gặp phải trong cuộc sống. Ví dụ, tôi học từ sách giáo khoa vật lý lớp 7 rằng do áp suất khí quyển, một lực bằng 10 N tác dụng lên từng cm vuông của cơ thể chúng ta và bất kỳ vật thể nào, nhưng cơ thể không sụp đổ dưới tác động của áp suất đó. Điều này được giải thích là do nó chứa đầy không khí bên trong, áp suất của nó bằng áp suất của không khí bên ngoài. Khi hít không khí vào, thể tích lồng ngực tăng lên, đồng thời áp suất không khí bên trong phổi giảm và áp suất khí quyển đẩy một phần không khí vào đó. Khi thở ra thì điều ngược lại xảy ra.
Chúng ta uống như thế nào?
Hút chất lỏng qua miệng làm cho lồng ngực giãn ra và làm loãng không khí, cả trong phổi và trong miệng. Áp lực bên trong khoang miệng giảm. Áp suất khí quyển bên ngoài tăng lên, so với áp suất bên trong, “đẩy” một phần chất lỏng đến đó. Đây là cách cơ thể con người sử dụng áp suất khí quyển.Nguyên lý hoạt động của nhiều thiết bị dựa trên hiện tượng áp suất khí quyển. Một trong số đó là bơm chất lỏng piston. Máy bơm được thể hiện dưới dạng sơ đồ trong Hình 7. Nó bao gồm một hình trụ, bên trong có một pít-tông gắn chặt vào thành chuyển động lên xuống. Khi piston di chuyển lên trên, nước dưới tác dụng của áp suất khí quyển dâng lên (vào khoảng trống).
Ống tiêm y tế, được sử dụng rộng rãi trong y học, hoạt động theo nguyên tắc tương tự.Một sự thật thú vị là vào năm 1648, nhà triết học, nhà toán học và nhà vật lý người Pháp Blaise Pascal, khi nghiên cứu hành vi của chất lỏng dưới áp suất, đã phát minh ra ống tiêm - một thiết kế ngộ nghĩnh được làm từ máy ép và kim tiêm. Ống tiêm thực sự chỉ xuất hiện vào năm 1853. Điều gây tò mò là máy phun được thiết kế bởi hai người làm việc độc lập với nhau: Scot Alexander Wood và người Pháp Charles Gabriel Pravaz. Và cái tên “spritze”, có nghĩa là “tiêm, bắn tung tóe”, do người Đức phát minh ra.
Hình.7 Máy bơm Hình.8 Máy ép thủy lực và đài phun nước
Tác động của áp suất khí quyển giải thích nguyên lý hoạt động của máy ép thủy lực, kích, phanh thủy lực, đài phun nước, phanh khí nén và nhiều thiết bị kỹ thuật (Hình 8).
Sự thay đổi áp suất khí quyển ảnh hưởng đến thời tiết.
Khi áp suất khí quyển giảm, độ ẩm không khí tăng, có thể xảy ra lượng mưa và tăng nhiệt độ không khí. Khi áp suất khí quyển tăng cao, thời tiết trở nên trong xanh và không có sự thay đổi đột ngột về độ ẩm, nhiệt độ.Để một người được thoải mái, áp suất khí quyển phải bằng 750 mm. rt. trụ cộtNếu áp suất khí quyển lệch dù chỉ 10 mm theo hướng này hay hướng khác, một người sẽ cảm thấy khó chịu và điều này có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của người đó.
Theo kết quả nghiên cứu lý thuyết, chúng tôi đã chứng minh được rằng áp suất khí quyển ảnh hưởng đáng kể đến cuộc sống con người.
Chương 2. Thí nghiệm khẳng định sự tồn tại của áp suất khí quyển Kinh nghiệm số 1 . Nguyên lý hoạt động của ống tiêm và pipet y tế . Thiết bị và vật liệu : ống tiêm, pipet, ly nước màu.Tiến trình thí nghiệm : hạ pít tông ống tiêm xuống, sau đó hạ nó vào cốc nước và nhấc pít tông lên. Nước sẽ vào ống tiêm (Hình 9). Chúng ta ấn vào dây thun của pipet, chất lỏng chảy vào ống thủy tinh.Giải thích kinh nghiệm : Khi piston được hạ xuống, không khí thoát ra khỏi ống tiêm và áp suất không khí trong đó giảm xuống. Không khí bên ngoài dưới tác dụng của áp suất khí quyển sẽ đẩy chất lỏng vào ống tiêm. Pipet hoạt động theo nguyên tắc tương tự (Hình 10).
Hình.9 Ống tiêm y tế Hình. 10 pipet
Kinh nghiệm số 2. Làm thế nào để lấy một đồng xu ra khỏi nước mà không bị ướt tay? Thiết bị và vật liệu : đĩa, nến trên giá, kính khô.Tiến trình thí nghiệm : đặt một đồng xu lên đĩa, sau đó đổ một ít nước, thắp một ngọn nến. Đậy nến bằng ly. Nước đọng lại trong cốc nhưng đĩa lại khô.Giải thích kinh nghiệm : ngọn nến cháy và không khí từ dưới kính trở nên loãng hơn, áp suất không khí ở đó giảm đi. Áp suất khí quyển bên ngoài ép nước xuống dưới kính.
Hình 11 Thử nghiệm với đồng xu
Kinh nghiệm số 3. Một cốc sippy. Thiết bị và vật liệu : ly, nước, tờ giấy.Tiến trình thí nghiệm : Đổ nước vào ly và đậy lại bằng giấy. Lật kính lại. Một tờ giấy không rơi, nước không tràn ra khỏi cốc.Giải thích kinh nghiệm : máy ép không khí từ mọi phía và từ dưới lên trên. Nước tác động lên lá từ trên cao. Áp suất nước trong cốc bằng áp suất không khí bên ngoài.Thí nghiệm số 4. Làm thế nào để bỏ một quả trứng vào chai? Thiết bị và vật liệu : một chai thủy tinh cổ rộng, một quả trứng luộc, diêm và nến để làm bánh.Tiến trình thí nghiệm : bóc vỏ trứng luộc, cắm nến vào trứng và đốt lửa. Đặt chai lên trên và nhét trứng vào đó như nút chai. Quả trứng sẽ được hút vào trong chai.Giải thích kinh nghiệm: Ngọn lửa chiếm chỗ oxy trong chai, áp suất không khí bên trong chai giảm. Áp suất không khí bên ngoài không đổi và đẩy quả trứng vào trong chai (Hình 12).
Cơm. 12 Thí nghiệm với quả trứng Hình 13 Thí nghiệm với cái chai
Thí nghiệm số 5. Chai dẹt. Thiết bị và vật liệu : ấm đun nước nóng, chai nhựa rỗng.Tiến trình thí nghiệm : Rửa sạch bình bằng nước nóng. Xả nước và nhanh chóng đóng chai bằng nắp. Cái chai sẽ xẹp xuống.Giải thích kinh nghiệm : nước nóng làm nóng không khí trong chai, không khí nở ra. Khi đậy nắp chai, không khí nguội đi. Áp lực giảm. Không khí bên ngoài đã nén chai (Hình 13).Thí nghiệm số 6. Một cốc nước và một tờ giấy.
Thiết bị và vật liệu : ly, nước và một tờ giấy.
Tiến trình thí nghiệm : rót nước vào ly (nhưng chưa đầy), dùng một tờ giấy đậy lại và lật lại. Chiếc lá sẽ không rơi ra khỏi kính.
Giải thích kinh nghiệm : một tờ giấy giữ áp suất khí quyển, áp suất này từ bên ngoài tác dụng lên một lực lớn hơn trọng lượng của nước trong cốc (Hình 14)
Cơm. 14 thí nghiệm với thủy tinh
Thí nghiệm số 7. Otto von Guericke ở nhà.
Thiết bị và vật liệu : 2 chiếc ly, một vòng giấy có đường kính bằng chiếc ly ngâm nước, một ngọn nến, diêm.
Tiến trình thí nghiệm : Đặt một ngọn nến đã thắp vào một chiếc ly, đặt một vòng giấy đã ngâm nước lên trên rồi đậy ly thứ hai lại và ấn nhẹ. Ngọn nến tắt, chúng ta nâng chiếc ly trên cùng lên và nhận thấy chiếc ly thứ hai đang ép vào chiếc ly trên cùng.
Giải thích kinh nghiệm : không khí giãn nở do nóng lên và một phần thoát ra ngoài. Càng ít không khí ở bên trong thì chúng càng bị nén từ bên ngoài bởi áp suất khí quyển, áp suất này không đổi. Vòng giấy được làm ẩm bằng nước sẽ ngăn không khí lọt vào bên trong.
Hình 15 bán cầu Magderburg ở nhà.
Chương 3. Thực hành sử dụng áp suất khí quyển.
1.Chúng ta uống như thế nào? Chúng ta đưa một ly hoặc thìa chất lỏng vào miệng và “hút” chất lỏng bên trong vào. Trên thực tế, tại sao chất lỏng lại chảy vào miệng chúng ta? Điều gì mê hoặc cô ấy? Lý do là thế này: khi uống rượu, chúng ta nở ngực và từ đó làm loãng không khí trong miệng; dưới áp suất của không khí bên ngoài, chất lỏng lao về phía chúng ta vào khoảng không có áp suất thấp hơn và do đó thấm vào miệng chúng ta.
Vì vậy, nói đúng ra, chúng ta uống không chỉ bằng miệng mà còn bằng phổi; Suy cho cùng, sự giãn nở của phổi chính là nguyên nhân khiến chất lỏng tràn vào miệng chúng ta.
2. Áp suất khí quyển ở động vật hoang dã. Ruồi và ếch cây có thể bám vào kính cửa sổ nhờ các giác hút cực nhỏ tạo ra chân không và áp suất khí quyển.
áp suất giữ cốc hút trên kính. Cá nếp có bề mặt hút gồm các nếp gấp tạo thành các “túi” sâu. 
Khi bạn cố gắng xé cốc hút ra khỏi bề mặt mà nó bị dính, độ sâu của các túi sẽ tăng lên, áp suất trong chúng giảm đi và khi đó áp suất bên ngoài sẽ càng ép cốc hút mạnh hơn.
3. Máy uống chim tự động bao gồm một chai chứa đầy nước và úp ngược vào máng sao cho cổ chai hơi thấp hơn mực nước trong máng. Tại sao nước không chảy ra khỏi chai? Áp suất khí quyển giữ nước trong chai.
4. Bơm chất lỏng piston
Nước trong xi lanh dâng lên phía sau piston dưới tác dụng của áp suất khí quyển. Hoạt động của bơm piston dựa trên điều này. Máy bơm được thể hiện dưới dạng sơ đồ trong hình. Nó bao gồm một hình trụ, bên trong có pít-tông 1, bám chặt vào thành, chuyển động lên xuống, các van 2 được lắp ở phần dưới của xi-lanh và trong chính pít-tông, chỉ mở lên trên. Khi piston di chuyển lên trên, nước dưới tác dụng của áp suất khí quyển đi vào đường ống, nâng van dưới lên và di chuyển ra phía sau piston. (xem phụ lục hình 1). Khi piston di chuyển xuống dưới, nước dưới piston ép lên van phía dưới và nó đóng lại. Đồng thời, dưới áp lực nước, một van bên trong piston mở ra và nước chảy vào khoảng trống dưới piston. Sau đó, khi piston di chuyển lên trên, nước phía trên nó dâng lên và đổ vào đường ống. Đồng thời, một phần nước mới dâng lên phía sau piston, khi piston được hạ xuống sau đó sẽ xuất hiện phía trên nó.
5. Gan Đây là một thiết bị để lấy nhiều chất lỏng khác nhau. Gan được nhúng vào chất lỏng, sau đó lỗ trên được đóng lại bằng ngón tay và lấy ra khỏi chất lỏng. Khi lỗ trên cùng mở ra, nước bắt đầu chảy ra từ gan.
6.
phong vũ biểu bằng sắt
là thiết bị đo áp suất khí quyển dựa trên thiết kế không chứa chất lỏng. Hoạt động của thiết bị dựa trên việc đo biến dạng đàn hồi do áp suất khí quyển gây ra
bình kim loại có thành mỏng mà không khí được bơm ra ngoài.
