Ovise li vremenske okolnosti o tlaku zraka? Što se događa s tlakom zraka prije nego što počne padati kiša? Kako se mijenja tlak zraka kad dolazi lijepo vrijeme?
Staklenu čašu napuniti vodom do vrha i prekriti otvor čaše papirom. Lagano okrenuti staklenu čašu i držati ju za dno.
Hoće li voda isteći iz staklene čaše nakon okretanja? Zašto?
Papir sprečava istjecanje vode iz preokrenute čaše. Papir pritišće tlak zraka jer je on veći od tlaka vode u staklenoj čaši.
U kojem smjeru djeluje atmosferski tlak?
Pri okretanju čaše iz nje malo vode iscuri, a malo upije papir. Zrak u čaši zauzme veći obujam i malo se razrijedi, a zrak odozdo drži papir. Atmosferski tlak (tlak odozdo) veći je od tlaka odozgo pa se papir malo ulegne.
Zračni omotač koji se nalazi oko Zemlje naziva se atmosfera.
Tlak koji atmosfera radi na Zemljinu površinu naziva se atmosferski tlak, a označavamo ga s
Atmosferski tlak važan je u meteorologiji. Gornji slojevi zraka potiskuju donje slojeve zraka svojom težinom. To se sve prenosi do Zemljine površine te je atmosferski tlak najveći u prizemnim slojevima atmosfere.
Područje u kojem je tlak zraka snižen naziva se ciklona, a područje u kojem je tlak zraka povišen naziva se anticiklona.
Različiti tipovi vremena mijenjaju se u skladu s promjenama atmosferskog tlaka. Praćenjem tlaka zraka pratimo ponašanje vremena, a uz njegovu pomoć prognozira se vrijeme u skorom razdoblju.
Plastičnu bocu probušiti šilom i to tako da nekoliko rupica bude bočno, malo ispod polovice boce, a barem jedna rupica neka bude iznad toga. Otvore zalijepiti ljepljivom vrpcom. Postaviti plastičnu bocu na dublji podložak i napuniti ju vodom do vrha. Odlijepiti otvore.
Hoće li voda istjecati iz plastične boce i kako? Tlači li tekućina stijenku plastične boce? Tlači li zrak stijenke plastične boce?
Voda iz posude istječe na sve strane zbog tlaka koji nastaje zbog težine vode.
Zatvorite bocu čepom. Istječe li sada voda iz boce?
Vanjski zrak tlači na sve strane te ne dopušta istjecanje vode iz bilo koje rupice jer je tlak zraka sada jednak ukupnom tlaku vode i zraka u boci.
Zrak tijelo tlači na sve strane (bočno, odozgo i odozdo).
Torricelli je uzeo staklenu cijev duljine približno
i ona je najprije bila napunjena živom, koja je s jedne strane zatvorena, a donji, otvoreni kraj cijevi stavio je u posudu sa živom, tako da u cijev nije ulazilo nimalo zraka. U gornjem kraju cijevi nije bilo zraka ni atmosferskog tlaka. Atmosferski tlak djelovao je samo na površinu žive u posudi. Tada se uspostavila ravnoteža između tlaka stupca žive i atmosferskog tlaka. Na taj je način Torricelli odredio atmosferski tlak mjerenjem stupca žive u cijevi. Visina stupca žive bila je neovisna o promjeru cijevi, no pazio je da cijev ne bude preuska. Visina stupca žive iznosila je
Uz odgovarajuće podatke dobivene pokusom o visini stupca žive od i gustoće žive od izračunao je tlak stupca žive, a time i atmosferski tlak.
Tlak zraka koji odgovara stupcu žive visokom iznosi
Primjer 1.
Zašto se Evangelista Torricelli za mjerenje tlaka zraka nije koristio vodom nego se umjesto nje koristio živom?
Gustoća žive je puta veća od gustoće vode pa je zato i toliko puta manji stupac žive koji uravnotežuje atmosferski tlak.
Poslije je Torricellijevoj cijevi dodana mjerna ljestvica na kojoj se očitava visina stupca žive.
Uređaj za mjerenje atmosferskog tlaka naziva se barometar.
Tlak zraka nije svagdje jednak jer ovisi o gustoći zraka. Penjemo li se na planine ili se uzdižemo zrakoplovom, atmosferski se tlak smanjuje.
Magdeburške polukugle
Magdeburški gradonačelnik i fizičar Otto von Guericke je s pomoću vakuumske sisaljke izvukao zrak iz dviju šupljih polukugli, koje su na spoju bile zabrtvljene kožnatom brtvom natopljenom uljem i voskom, a imale su promjer Zrak koji je izvana djelovao na polukugle pritiskao je polovice polukugle jednu uz drugu. Da bi pokazao koliki tlak zraka uzrokuje atmosfera, za svaku je polukuglu svezao osam upregnutih konja, koji nisu ni na koji način mogli razdvojiti polukugle.
Primjer 2.
Kolikom silom djeluje zrak na radnu površinu stola površine ako tlak zraka iznosi
_________
Zrak djeluje na radnu površinu silom od odnosno masom većom od
Tlak zraka ovisi i o vlazi u zraku. Gustoća vlažnog zraka manja je od gustoće suhog zraka pa je i tlak vlažnog zraka manji od normalnoga atmosferskog tlaka.
Izradite jednostavni barometar. Okušajte se u ulozi meteorologa.
Na vrh staklenke umjesto poklopca postavite novi balon kojemu je odrezan vrh (dio u koji se upuhuje zrak). Balon pričvrstite za stijenke staklenke gumicom za boce da zrak ne izlazi van. Na sredinu balona kapnite tekuće ljepilo i pričvrstite plastičnu slamku tako da jedna trećina slamke prelazi preko ruba staklenke. Na rub slamke koja visi ljepilom zalijepite strelicu izrezanu iz tanjeg kartona.
Na bijeli papir A4 formata nacrtajte tri crtice na međusobnom razmaku od
te ih označite kao visok, umjeren i nizak tlak.
Bijeli papir postavite iza staklenke tako da strelica na slamci bude usmjerena prema umjerenom tlaku. Staklenku (jednostavni barometar) postavite na ravnu površinu u zatvorenoj prostoriji.
Promatrajte strelicu na slamci tjedan dana u isto vrijeme tijekom dana. Dobivene podatke i opažanja zapišite te ih usporedite s onima koje vidite u vremenskoj prognozi.
Atmosferski tlak je tlak koji izaziva težina zraka iznad bilo kojeg dijela Zemljine površine. Povećanjem nadmorske visine atmosferski se tlak smanjuje. Atmosferski tlak iznosi Uređaj za mjerenje atmosferskog tlaka naziva se barometar.
Atmosferski tlak zraka na površini mora iznosi:
Atmosferski tlak najviši je u prizemnim slojevima atmosfere.
Atmosferski je tlak na visokim brdima:
Zbog atmosferskog tlaka možemo piti sok koristeći se slamkom.
Postupak:
_________________
Pomoć:
Postupak:
Postupak: