Давление воздуха - история открытия

Все знают, что поверхность Земли окружена слоем воздуха. Он располагается от поверхности планеты на десятки и сотни километров вверх. Но удивительные свойства воздуха у поверхности Земли чрезвычайно интересны. Окружающий нас воздух настолько невесом, прозрачен и незаметен, что люди даже не сразу поняли, что он оказывает постоянное воздействие на всё живое.

Впервые на это обратили внимание в 1640 году. Поводом послужил неработающий фонтан на террасе дворца герцога Тосканского. Воду никак не удавалось поднять на значительную высоту. Объяснение такому явлению предложил Торричелли. Им было высказано предположение, что существует давление воздуха, которое воздействует на всё, находящееся на поверхности Земли. Для подтверждения своей мысли он взял стеклянную трубку, один конец которой был запаян, и заполнил её ртутью. Затем свободный конец трубки Торричелли поместил в плоский сосуд с ртутью.

Ртуть в емкости опустилась, высота ее над поверхностью чаши составила 760 миллиметров. Так впервые было доказано, что существует давление атмосферы, и измерено барометрическое давление. Его измеряют в миллиметрах ртутного столба. Т.к. столб ртути был первым устройством подобного типа, то измеренное таким образом давление называют барометрическим. Объясняется полученный результат просто – воздух давит на поверхность с силой, равной весу ртутного столба высотой в 760 миллиметров.

Эти выводы были подтверждены французским учёным Паскалем. Он предположил, что давление воздуха зависит от высоты над поверхностью земли. Чем выше, тем давление должно быть меньше. Свои измерения он проводил с трубками, заполненными водой. Они были доставлены на гору, и там был проведен эксперимент. Результат полностью подтвердил предположение Паскаля – уровень подъема воды в трубке на вершине горы был меньше, чем на поверхности.

Если уж так глубоко погружаться в историю открытия атмосферного давления, то необходимо вспомнить опыт, проведенный в 1654 году в г. Магдебург немецким ученым Отто фон Герике. Он взял два полушария, соединил их между собой и откачал из внутреннего объема воздух. Две упряжки лошадей, каждая их которых тянула в свою сторону, не смогли оторвать полушария друг от друга. Вот с какой силой их сжало давление воздуха.

Этот опыт можно считать решающим подтверждением предположения о наличии атмосферного давления. В дальнейшем ученые занимались исследованием непосредственно атмосферы и влиянием барометрического давления на организм людей и животных. Не забывали и про изучение погоды и ее связь с атмосферным давлением. Проводились измерения давления на разных высотах, на разных территориях, выявлялись закономерности и связи давления воздуха с природными явлениями

Сейчас для измерения давления используют не трубку с ртутью, а специальный барометр-анероид. Его основу, датчик давления воздуха, составляет металлическая коробка с гофрированной поверхностью, к которой прикреплена стрелка, указывающая на шкале прибора давление воздуха. Такое устройство само по себе гораздо компактнее ртутного барометра и может быть использовано в тяжелых экспедиционных условиях.

Надо сказать, что открытие и в дальнейшем исследование атмосферного давления сыграло огромную роль в изучении и понимании многих процессов, происходящих на Земле. Изменения погоды, циклоны и антициклоны, влияние погоды на организм человека во многом связано с изменением атмосферного давления. Так что наши сегодняшние знания об окружающем мире и здоровье базируются на открытиях гениальных средневековых ученых.

Здесь была рассмотрена история возникновения и изучения такого понятия, как давление воздуха. Были приведены описания опытов, выполненных для подтверждения новой для того времени теории, описано, каким образом осуществляется измерение давления воздуха.