Номер 3, страница 172 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 48. Манометры. Вспомните - номер 3, страница 172.

Условие.

Решение.

Атмосферное давление — это сила, с которой столб воздуха давит на единицу площади земной поверхности и на все находящиеся на ней объекты. Измерить его можно с помощью специальных приборов, которые называются барометрами. Существует несколько основных видов барометров, различающихся по принципу действия.

Ртутный барометр

Это классический прибор, изобретенный итальянским ученым Эванджелистой Торричелли в XVII веке. Его работа основана на уравновешивании атмосферного давления давлением столба жидкости, в данном случае ртути. Прибор представляет собой стеклянную трубку длиной около метра, запаянную с одного конца. Трубку полностью заполняют ртутью, а затем переворачивают и опускают открытым концом в чашу, также наполненную ртутью. Под действием собственного веса часть ртути из трубки выливается в чашу, а в верхней части трубки образуется безвоздушное пространство, называемое «торричеллиевой пустотой». Высота столба ртути, оставшегося в трубке, прямо пропорциональна атмосферному давлению, которое действует на поверхность ртути в чаше. Давление $\text{p}$ рассчитывается по формуле гидростатического давления: $p = \rho \cdot g \cdot h$, где $\rho$ — плотность ртути, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, $\text{h}$ — высота столба ртути. Нормальным атмосферным давлением принято считать давление, равное 760 мм ртутного столба.

Барометр-анероид

Это более современный и распространенный механический барометр, работающий без использования жидкости (от греч. анерос — «без влаги», «без жидкости»). Его главный чувствительный элемент — это тонкостенная гофрированная металлическая коробка круглой формы, из которой откачан воздух. При повышении атмосферного давления коробка сжимается, а при понижении — расширяется. Эти незначительные изменения размеров коробки с помощью специального передаточного механизма (системы пружин и рычагов) усиливаются и передаются на стрелку. Стрелка перемещается по шкале, которая проградуирована в единицах давления (например, в миллиметрах ртутного столба или гектопаскалях). Для точности показаний анероиды калибруют по ртутному барометру. Они компактны, безопасны и удобны для использования в быту, в экспедициях и на транспорте.

Цифровые (электронные) барометры

В современных устройствах для измерения давления используются миниатюрные электронные датчики. Чаще всего это пьезорезистивные или емкостные сенсоры. При изменении атмосферного давления происходит механическая деформация чувствительного элемента датчика, что приводит к изменению его электрических свойств (сопротивления или емкости). Эти изменения преобразуются в электрический сигнал, который обрабатывается микропроцессором, и точное значение давления выводится на цифровой дисплей. Такие барометры отличаются высокой точностью, компактностью и могут быть встроены в различные гаджеты: смартфоны, фитнес-браслеты, GPS-навигаторы и домашние метеостанции.

Ответ:

Атмосферное давление измеряют с помощью приборов-барометров. Основные способы измерения основаны на принципах действия следующих приборов: ртутного барометра (измеряет высоту столба ртути, уравновешивающего атмосферное давление), барометра-анероида (фиксирует деформацию безвоздушной металлической коробки под действием давления) и цифрового барометра (использует электронные датчики для преобразования давления в электрический сигнал).