Što je barometar i čemu služi? Kako se uređaj koristi od ljudi?

Naš je planet okružen gustim atmosferskim slojem koji se sastoji od mješavine raznih plinovitih tvari. Debljina takvog sloja veća je od desetak kilometara i ima određenu težinu koja, iako u neznatnoj mjeri, ipak vrši određeni pritisak na površinu Zemlje. Stanovnici Zemlje - ljudi, životinje, ptice, ribe i tako dalje, ne osjećaju težinu atmosferskog pritiska na sebi, budući da se organizmi živih bića evolucijski prilagođavaju tom učinku.

Međutim, padovi tlaka utječu na vremenske uvjete, a kako bi ih se utvrdilo s maksimalnom točnošću, u 17. stoljeću izumljen je uređaj nazvan barometar.

Što je?

Riječ "barometar" s grčkog ima sljedeći prijevod: "baros" - težina, težina i "metros" - za mjerenje. Odnosno, barometar nije ništa drugo do mjera ozbiljnosti atmosferskog sloja.

Prvi uređaj razvili su 1643. Galileovi učenici - E. Torricelli i V. Viviani. Razvili su ideju svog učitelja da se vrijeme može predvidjeti ako za to napravite određeni mjerni uređaj. Torricelli i njegov pomoćnik odlučili su uzeti cijev i staviti u nju živu, a kraj cijevi je zapečaćen s jedne strane. Dalje, cijev je uronjena u posudu u koju se također sipala živa. Tijekom eksperimenta, kada je uronjena, živa se digla u cijevi.

U različitim danima istraživanja znanstvenici su primijetili da se živa popela na određenu visinu, a takve promjene bile su izravno povezane s vremenskim uvjetima.

Nakon niza dugotrajnih eksperimenata, znanstvenici su zaključili da je s porastom atmosferskog tlaka živa u cijevi porasla, a sa smanjenjem pala . Tako su Galileovi učenici stvorili prvi živin barometar. Međutim, bilo je nesigurno koristiti je u domaćem okruženju - živa bi mogla iscuriti iz uređaja i svojim parama izazvati ozbiljno trovanje. Ali znanost ne stoji mirno, i već 13 godina kasnije, 1657., Otto Guericke u Pruskoj stvara barometar vode. Bit njegova dizajna bila je sljedeća: bakrena cijev stavljena je u posudu napunjenu vodom. Stakleni vrh s slavinom iz zračne pumpe bio je spojen na cijev. Zrak je evakuiran, a ventil zatvoren, stvarajući vakuumski prostor.

Nakon niza trogodišnjih promatranja ponašanja razine vode u cijevi, Otto Guericke došao je do zaključka da vremenski uvjeti izravno utječu na kretanje razine tekućine u barometru. Jednom je tijekom drugog istraživanja znanstvenik uspio predvidjeti razvoj jake oluje za 2 sata. No, unatoč radnim svojstvima uređaja, još nitko nije mogao odrediti točne pokazatelje, sve dok 1670. Englez Robert Hooke nije razvio posebnu gradaciju u obliku skale koja vam omogućuje točno određivanje očitanja barometra.

Početkom 17. stoljeća Nijemac Gottfried Leibniz, kao poznati znanstvenik u području egzaktnih matematičkih znanosti, razvio je projekt aneroidnog barometra koji bi mogao raditi bez upotrebe žive i vode. 1847. godine Francuz Lucien Vidi uspio je ostvariti Leibnizovu ideju. Struktura aneroida bila je zapečaćeni metalni cilindar iz kojeg se evakuirao zrak stvarajući unutra vakuum. Kad se razina atmosferskog tlaka povećala, cilindar se stisnuo, a kad je tlak pao, proširio se. Na cilindar je pričvršćena opruga koja je na skali prikazivala očitanja instrumenta.

Aneroidni barometri imali su pogreške, ali su bili sigurni u domaćoj upotrebi. Početkom 18. stoljeća pomorci su počeli aktivno koristiti te uređaje, unaprijed utvrđujući početak oluje. Moda za barometre počela je dobivati ​​zamah, a u dnevnim boravcima bogatih ljudi barometri su postali poznati detalj ukrašavanja interijera.

Izumom modela aneroida, barometri žive i vode proizvodili su se izuzetno rijetko, a potražnja za njima već je tada bila mala.

Za što je potreban?

Od vremena Galileja čovjek se toliko upoznao s barometrom da je danas teško zamisliti suvremeni život bez ovog uređaja. Koristi se u raznim područjima našeg poslovanja i obavlja sljedeće funkcije.

  • Za određivanje vremena. Jedan od važnih zadataka za koji su dizajnirani barometri je određivanje vremena. Vrijednost pokazatelja instrumenta leži upravo u činjenici da se predviđanja mogu dati unaprijed. Ako je vrijeme sunčano i toplo, očitanja barometra bit će velika, a ako će padati kiša, bit će niska. Također možete primijetiti smanjenje temperaturnog režima snižavanjem razine atmosferskog tlaka. Da bi se utvrdilo vrijeme, barometar ne treba držati vani, jednako će kod kuće odrediti razinu tlaka. Međutim, ako živite u neboderu, tlak na uređaju bit će nizak čak i po vedrom i lijepom danu.
  • Za određivanje visine. To je zbog činjenice da se pri kretanju od zemlje prema gore, pritisak atmosfere smanjuje. Uređaj koji određuje pokazatelj visine iznad zemljine površine naziva se visinomjer. Neophodan je u zrakoplovstvu za određivanje visine koju je zrakoplov stekao tijekom leta. Prvi takvi uređaji davali su pogreške u slučaju kišnog i lošeg vremena, ali njihovi moderni kolege rade po drugačijem principu, a piloti više ne moraju prilagođavati očitanja.

Vrsta barometra je uređaj za mjerenje tlaka tekućina i plinova, nazvan manometar.

Ponekad je u znanstvenim istraživanjima potrebno saznati apsolutni pokazatelj tlaka - u ovom se slučaju dodaje indikator manometra i atmosferskog barometra.

Modernoj osobi potrebna su očitanja barometra kako bi se kontrolirala njihova dobrobit. Nije tajna da mnogi ljudi vremenski ovise o promjenama atmosferskog tlaka. Da biste spriječili pogoršanje dobrobiti, promatrajući povećanje očitanja barometra, možete uzeti lijek na vrijeme i spriječiti, na primjer, skok krvnog tlaka. U nekim bi slučajevima takva svijest mogla spasiti čovjekov život, što još jednom naglašava činjenicu da su pokazatelji razine atmosferskog tlaka neporecive vrijednosti.

Pregled tipa

Dva stoljeća nakon izuma prvog barometra, njegov je izgled pretrpio značajne promjene. Današnji barometar nije krhki stakleni rezervoar napunjen živom, već čvrsti uređaj koji čovjek koristi ne samo u svakodnevnom životu, već i za rješavanje najrazličitijih zadataka u različitim životnim uvjetima.

Elektronička

Suvremeni barometar najčešće se može naći u digitalnom obliku, naziva se i elektroničkim. Uređaj se sastoji u činjenici da se podaci s barometra aneroida pretvaraju u digitalni signal koji se prikazuje putem mikroprocesora. Elektronički barometar može se ugraditi u telefon, sat ili jednostavno imati kompaktnu veličinu i koristiti se kao neovisni uređaj, neophodan za planinarenje, ribolov ili u zemlji. Elektronički barometar ne treba povremeno podešavati, ali bit će potrebna redovita zamjena baterija, a ako propustite trenutak zamjene, neće biti moguće koristiti uređaj.

Mehanički

Ova vrsta barometra najpopularnija je zbog svoje visoke točnosti. Njegov je mehanizam prilično kompliciran i izvana uređaj podsjeća na džepni okrugli sat, ali postoje i stolne verzije koje imaju oblik pod pravim kutom . Par membrana u vakuumu nalazi se unutar zatvorenog kućišta. Membrane su izrađene od tankog lima i osjetljive su na sabijanje tijela. Kako se razina atmosferskog tlaka povećava na vanjskim zidovima uređaja, oni se skupljaju, prenoseći impuls na unutarnje membrane.

Ako tlak padne, zidovi uređaja se šire. Na uređaj je povezan mehanizam visoke osjetljivosti na vibracijske valove, koji je označen strelicom i vagom s podjelama.

Barometar mehaničke izvedbe mora se povremeno podešavati vijkom za podešavanje, ali je i dalje vrlo tražen zbog svog atraktivnog izgleda i ne treba ga redovito mijenjati.

Merkur

Načelo rada živininog barometra je podizanje i spuštanje žive u odnosu na mjerilo dijeljenja. Takvi su uređaji i dalje što precizniji, pa je svaka meteorološka postaja opremljena živinim barometrima, a tlak se tradicionalno mjeri u milimetrima žive - prosječna razina atmosferskog tlaka iznosi 760 mm Hg. Umjetnost. Živa se također može koristiti u kućanskim barometrima, ali ovaj uređaj predstavlja opasnost za zdravlje ako se s njim postupa neoprezno, pa ih malo ljudi koristi.

Tekućina

Uređaje čiji se rad temelji na upotrebi tekućine danas je prilično teško pronaći. Potražnja za njima izuzetno je mala zbog činjenice da s velikim pogreškama određuju razinu atmosferskog tlaka. Suština njihova rada temelji se na izjednačavanju razine tekućine u odnosu na mjernu skalu. Problem takvih uređaja i njihovog netočnog rada je što tekućine u njima napunjene mogu ispariti ili imati različitu gustoću. Tekući barometar koji se najčešće koristi koristi vodu ili glicerin. Tekućine se mogu bojati posebnim bojama, ali to im ne dodaje točnost, već se doživljava kao ukrasni efekt.

Kada kupujete barometar, morate biti svjesni da vremenska stanica ne može predvidjeti točne vremenske parametre. Pomoću podataka o razini atmosferskog tlaka neće biti moguće odrediti temperaturnu pozadinu zraka, smjer kretanja zračnih fronta ili intenzitet oborina. Za određivanje takvih podataka na meteorološkim postajama postoji niz posebnih instrumenata. Korištenje barometra samo će nam pomoći da otkrijemo hoće li se vremenski uvjeti poboljšati ili pogoršati, pomoći će ribaru da sazna hoće li biti ugriza, putnik - vjerojatnost kiše, pilot - razinu dobivene visine.

U nastavku možete saznati kako izraditi barometar vlastitim rukama.