Главная

Атмосферное давление и высота

Физика · 7 класс. Изучите схему, разберите примеры и проверьте себя.

Два условных показания: у подножия 1010 гектопаскалей, выше 900 гектопаскалей. Это пример наблюдений, не универсальная шкала высоты.Выше — давление обычно ниже1010 гПа900 гПаЧисла — пример наблюдений.
Пример двух показаний. Числа не задают универсальный пересчёт давления в высоту.

Общая тенденция

При подъёме в атмосфере давление обычно уменьшается, при спуске — увеличивается. На большей высоте над наблюдателем остаётся меньший вес вышележащего воздуха. Плотность и температура меняются по высоте, поэтому точная зависимость не является одной прямой линией для всей атмосферы.

Плотность не постоянна повсюду

Нельзя взять плотность воздуха у поверхности и без ограничения высоты подставлять её в ρgh как для одной однородной жидкости. В небольшом слое иногда допустима местная оценка Δp ≈ ρgΔh с принятой постоянной плотностью. В такой задаче это приближение и его условия должны быть указаны явно.

Пример местной оценки

Для небольшого слоя условно примем ρ = 1,2 кг/м³, g = 10 Н/кг, подъём 20 м. Уменьшение давления по этой модели примерно равно 1,2 × 10 × 20 = 240 Па. Это расчёт в принятом слое, а не универсальная разность для любого места и состояния воздуха.

Учебное правило по условию

Иногда в задаче прямо задают местную зависимость: в ограниченном диапазоне давление уменьшается на 1 гПа на каждые 10 м подъёма. Тогда для подъёма 30 м по этому условию получится уменьшение на 3 гПа. Нельзя переносить такое учебное правило на десятки километров или выдавать его за неизменный закон атмосферы.

Барометрический высотомер

Высотомер оценивает высоту по давлению с использованием модели и опорной настройки. Изменение погоды может изменить его показание даже без перемещения. Для сравнения высот нужно знать исходные условия и настройки. Одно давление без дополнительных данных не всегда позволяет назвать единственную точную высоту.

Как сравнивать пункты

Для исследования высоты полезны близкие моменты наблюдения и согласованные единицы. Давление в пункте следует отличать от значения, приведённого к уровню моря. Если измерения сделаны в разные дни или прибор одновременно перенесли и долго ждали, влияние высоты смешивается с изменением состояния атмосферы. Меньшее давление на вершине не означает полного отсутствия там воздуха.

Запомните: Зависимость от высоты требует модели и диапазона применимости.

Проверьте себя

Что обычно происходит с давлением при подъёме?

Оно уменьшается, но точный пересчёт зависит от состояния атмосферы.

В местной модели ρ = 1,2 кг/м³, g = 10 Н/кг, подъём 20 м. Уменьшение?

Примерно 240 Па в рамках этой модели.

По условию на 10 м подъёма приходится уменьшение 1 гПа. Для 30 м?

3 гПа, только в заданном диапазоне применимости.

Почему неподвижный барометрический высотомер может изменить показание?

Из-за изменения атмосферного давления, которое прибор пересчитывает в высоту.

Выберите игру и уровень в практике по статье. В «Десанте» короткие вопросы и простые действия; переводы мм рт. ст., модели высоты и задачи с двумя давлениями решайте в других играх без спешки.