Номер 3, страница 147 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. § 43. Барометр-анероид. Атмосферное давление на различных высотах. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 3, страница 147.

3. Объясните, почему атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты подъёма над уровнем моря.

В каких единицах градуируют шкалы барометра-анероида?

Шкалы барометров-анероидов, приборов для измерения атмосферного давления, могут быть проградуированы в различных единицах. Наиболее распространенными являются:

• Миллиметры ртутного столба (мм рт. ст. или mmHg). Это исторически сложившаяся единица, которая показывает, какую высоту столба ртути в ртутном барометре уравновешивает атмосферное давление.

• Паскали (Па) и их производные. В международной системе единиц (СИ) давление измеряется в паскалях. На практике, особенно в метеорологии, чаще используют гектопаскали (гПа), так как $1 \text{ гПа} = 100 \text{ Па}$, что очень близко к другой распространенной единице — миллибару ($1 \text{ гПа} = 1 \text{ мбар}$).

Таким образом, на шкале одного и того же барометра часто можно увидеть деления и в мм рт. ст., и в гПа.

Ответ: Шкалы барометра-анероида градуируют в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.) и в гектопаскалях (гПа).

3. Объясните, почему атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты подъёма над уровнем моря.

Атмосферное давление создается весом столба воздуха, который давит на земную поверхность и на все находящиеся на ней тела. Можно представить атмосферу как воздушный океан, на дне которого мы живем. Давление в любой точке этого океана определяется весом всего воздуха, находящегося выше этой точки.

С увеличением высоты подъёма над уровнем моря происходят два основных процесса:

1. Уменьшение высоты воздушного столба. Чем выше мы поднимаемся, тем короче столб воздуха, который остается над нами. Соответственно, вес этого оставшегося воздушного столба становится меньше, и давление, которое он создает, уменьшается.

2. Уменьшение плотности воздуха. Воздух является сжимаемым газом. Под действием силы тяжести нижние слои атмосферы сжимаются весом верхних слоев, поэтому у поверхности Земли воздух наиболее плотный. С высотой плотность воздуха уменьшается, так как давление верхних слоев слабее. Менее плотный воздух имеет меньший вес в единице объема, что также способствует уменьшению общего давления.

По этим причинам, при подъеме в горы или на самолете атмосферное давление всегда падает. Приблизительно считается, что на небольших высотах подъем на каждые 12 метров приводит к уменьшению давления на 1 мм рт. ст.

Ответ: Атмосферное давление уменьшается с высотой, потому что уменьшается высота и, следовательно, вес столба воздуха, давящего сверху. Кроме того, с высотой падает плотность воздуха.

4. Какое давление называют нормальным?

Нормальным атмосферным давлением называют условную величину, принятую в качестве стандартной для проведения различных физических и технических расчетов. Эта величина соответствует давлению на уровне моря при температуре $0^\circ\text{C}$.

Численно нормальное атмосферное давление равно давлению столба ртути высотой 760 мм.

В разных системах единиц это значение выражается как:

• 760 миллиметров ртутного столба (мм рт. ст.)

• $101 325$ Паскалей (Па)

• Приблизительно $1013$ гектопаскалей (гПа)

• 1 стандартная атмосфера (атм)

Это значение является эталонным, и в реальности атмосферное давление постоянно меняется в зависимости от погодных условий, высоты над уровнем моря и географической широты.

Ответ: Нормальным атмосферным давлением называют давление, равное 760 мм ртутного столба при температуре $0^\circ\text{C}$, что соответствует $101 325$ Па.