Барометр-анероид: бытовой прибор для измерения атмосферного давления

Видео: Упражнение №22 § 45. Барометр-анероид - Физика 7 класс (Перышкин)

Что такое барометр? Этим техническим термином принято называть прибор для измерения атмосферного давления. Наибольшее распространение получили барометры двух типов. Ртутный барометр используется для измерения атмосферного давления преимущественно на метеорологических станциях.
Он более громоздок, но дает и большую точность измерения, поэтому ученые и отдают предпочтение именно ему. Барометр этого типа был изобретен и построен итальянским ученым Эванджелиста Торричелли в 1644 году. Принцип его действия – уравновешивание столбика ртути со столбом атмосферного воздуха. Из-за большой плотности ртути высота столба очень невелика (когда говорят, что атмосферное давлении – 760 миллиметров ртутного столба, это значит, что с такой же силой давит атмосферный воздух в точке измерения).

Видео: Барометр Утёс БТК СН 08 Белведор

Барометр-анероид – устройство более сложное. Хотя идея прибора была высказана почти одновременно с изобретением ртутного барометра (это сделал в том же семнадцатом веке немецкий ученый Готфрид Лейбниц), но практическое воплощение задумка великого немца получила лишь спустя двести лет. В 1847 году талантливый французский инженер Люсьен Види создал первый в мире барометр-анероид. Каков же принцип его действия?

Барометр получил наименование «анероид», то есть безводный. Этим термином создатель хотел подчеркнуть, что в приборе не используется никакая жидкость, в отличие от ртутного барометра, где чувствительным элементом является жидкий металл.
В анероиде чувствительным элементом является герметичная коробочка из гофрированного материала, которого при повышении или понижении атмосферного давления немного сжимается или расширяется. Система рычагов приводит в движение стрелку, которая на специально градуированной шкале указывает атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба.

Видео: Вопрос №1 § 45. Барометр-анероид - Физика 7 класс (Перышкин)

Казалось бы, ничего сложного, и барометр-анероид мог быть создан при уровне развития техники как времен Торричелли, так и до него. Почему же этого не произошло? Скорее всего, здесь сыграла роль совокупность нескольких факторов. Первый и главный – это отсутствие необходимости в таком приборе в то время. В самом деле, метеорология как наука только зарождалась, и зависимость небольших колебаний атмосферного давления и погоды только осознавалась учеными того времени. Кроме того, возможно, свою роль сыграло отсутствие подходящего материала для гофрированной коробочки (он должен иметь приемлемую упругость и не растягиваться в процессе длительной эксплуатации). По мере развития науки и первое, и второе обстоятельства перестали препятствовать созданию анероида.

После изобретения Люьена Види барометр-анероид начал быстро распространяться по частным домам и квартирам. Возникла даже своеобразная мода: наличие этого прибора в доме подчеркивало социальный и интеллектуальный статус хозяина. Такой человек, говоря современным языком, считался «продвинутым».

По мере принятия международной метрической системы (СИ) большинством стран градуировка шкалы анероида стала дополняться шкалой, где давление указывалось не только в миллиметрах ртутного столба (это не системная единица), но и в паскалях. Существует и градуировка шкалы анероида в барах. Бар – тоже несистемная единица, примерно равная одной атмосфере. Иногда измерять давление в барах удобней, чем в миллиметрах ртутного столба или в системных единицах.

Однако привычка измерять атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба оказалась очень сильной. Даже сейчас в прогнозах погоды атмосферное давление указывается в этих несистемных единицах.