Номер 3, страница 62, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 6. Атмосфера и атмосферное давление. Параграф 60. Исследовательская работа. Темы исследовательских и проектных работ - номер 3, страница 62.

Условие.

• История барометра.

Решение.

История барометра

История изобретения барометра, прибора для измерения атмосферного давления, берет свое начало в XVII веке и связана с практическими потребностями того времени. Инженеры и строители столкнулись с проблемой: всасывающие насосы, использовавшиеся для откачки воды из шахт, не могли поднять ее на высоту более 10,3 метра. Это явление долгое время оставалось загадкой, и даже великий Галилео Галилей, предположивший, что воздух имеет вес, не смог дать полного объяснения.

Ключевую роль в решении этой проблемы сыграл ученик Галилея, итальянский физик и математик Эванджелиста Торричелли. В 1643 году он провел свой знаменитый опыт, который и привел к созданию первого барометра. Торричелли взял стеклянную трубку длиной около метра, запаянную с одного конца, и доверху наполнил ее ртутью — веществом, которое в 13,6 раз плотнее воды. Затем, плотно закрыв открытый конец пальцем, он перевернул трубку и опустил ее в чашу, также наполненную ртутью. Когда палец был убран, столб ртути в трубке опустился до высоты примерно 760 миллиметров над уровнем ртути в чаше. Пространство над ртутью в трубке оказалось пустым и получило название «торричеллиева пустота» (первый в истории полученный вакуум).

Торричелли сделал гениальный вывод: столб ртути в трубке удерживается давлением, которое оказывает воздух (атмосфера) на поверхность ртути в чаше. Таким образом, высота этого столба служит мерой атмосферного давления. Созданное им устройство стало первым в мире ртутным барометром.

Гипотезу Торричелли экспериментально подтвердил и развил французский ученый Блез Паскаль. Он рассудил, что если давление создается весом столба воздуха, то на вершине горы оно должно быть меньше, чем у ее подножия. По просьбе Паскаля его зять Флорен Перье в 1648 году провел решающий эксперимент. Он измерил высоту ртутного столба у подножия горы Пюи-де-Дом, а затем на ее вершине. Результаты полностью подтвердили предположение: на вершине столб ртути был значительно ниже. Этот опыт не только доказал существование атмосферного давления, но и открыл возможность использовать барометр для измерения высоты (как альтиметр).

Ртутные барометры были точными, но громоздкими и хрупкими, а сама ртуть — ядовита. Значительным шагом вперед стало изобретение в 1844 году французским инженером Люсьеном Види барометра-анероида (от греческого «анерос» — безжидкостный). Его основной элемент — это герметичная, гибкая металлическая коробка с гофрированными стенками, из которой откачан воздух. При изменении атмосферного давления коробка сжимается или расширяется. Эти незначительные деформации усиливаются с помощью системы рычагов и передаются на стрелку, которая движется по круговой шкале, проградуированной в единицах давления (например, в миллиметрах ртутного столба или гектопаскалях). Благодаря своей портативности, безопасности и удобству анероиды получили широкое распространение в быту, в метеостанциях и на транспорте.

Ответ: История барометра началась в 1643 году с изобретения итальянским ученым Эванджелиста Торричелли ртутного барометра, который продемонстрировал существование атмосферного давления и позволил его измерить. Его идеи были подтверждены опытами Блеза Паскаля, который показал, что давление уменьшается с высотой. В 1844 году Люсьен Види изобрел более практичный и безопасный барометр-анероид, который получил широкое распространение.