"الضغط الجوي".

اترك تعليقا 7

فصل:

الكلمة الافتتاحية للمعلم.

في الكلمة الافتتاحية:

المشي في بستان مظلل، تحدث الفيلسوف اليوناني مع تلميذه. سأل الشاب: "أخبرني، لماذا غالبًا ما تغلب عليك الشكوك؟ لقد عشت حياة طويلة، وحكمت بالخبرة وتعلمت من الهيلينيين العظماء؟"

في الفكر، رسم الفيلسوف بعصاه دائرتين: واحدة صغيرة وواحدة كبيرة. "إن معرفتك هي دائرة صغيرة، ومعرفتي دائرة كبيرة. ولكن كل ما يبقى خارج هذه الدوائر هو المجهول. فالدائرة الصغيرة ليس لها اتصال كبير بالمجهول. كلما اتسعت دائرة معرفتك، كلما اتسعت حدودها مع المجهول غير معروف ومن الآن فصاعدا، كلما تعلمت أشياء جديدة، كلما زادت الأسئلة غير الواضحة لديك.

أعطى الحكيم اليوناني إجابة شاملة.

سنزيد اليوم في الدرس نطاق معرفتنا من خلال الدراسة التفصيلية حول الضغط الجوي.

الجزء الأول من الدرس عبارة عن مزاد لبيع الخمسات.

1. يقرأ المعلم الأسئلة ويجيب المهتمون.
2. ما هو الغلاف الجوي للأرض؟ الإجابة: يُطلق على الغلاف الغازي المحيط بالأرض اسم الغلاف الجوي (من الكلمات اليونانية "atmos" - البخار و"الكرة" - الكرة).
3. ماذا يحتوي الهواء؟ الجواب: يحتوي الهواء على النيتروجين (78%) والأكسجين (21%) وبعض الغازات الأخرى.
4. لماذا لا تطير جزيئات الغازات التي تشكل الغلاف الجوي للأرض إلى الفضاء الخارجي؟
5. الإجابة: ليس لديهم سرعة عالية بما يكفي لتجاوز حد جاذبية الأرض؛ فهم بحاجة إلى تطوير سرعة عالية جدًا - 11.2 كم/ثانية.

هل تتغير كثافة الغلاف الجوي مع زيادة الارتفاع؟ الجواب: يمتد الغلاف الجوي لكوكبنا إلى ارتفاع ألف كيلومتر أو أكثر. ليس لديها حدود حادة.

الطبقات العليا متناثرة للغاية.

ما الذي يسبب الضغط الجوي؟ الجواب: بسبب الانجذاب للأرض، تضغط طبقات الهواء العليا على الوسطى، والسفلى.

يوجد داخل الأنبوب الزجاجي مكبس يضغط بإحكام على جدران الأنبوب. يتم إنزال نهاية الأنبوب في الماء. إذا كان هناك مكبس فإن الماء سيرتفع خلفه. يحدث هذا لأنه عندما يرتفع المكبس، يتم تشكيل مساحة خالية من الهواء بينه وبين الماء. ويرتفع الماء إلى هذا الفضاء تحت ضغط الهواء الخارجي الذي يتبع المكبس.

الخبرة رقم 2

يتم إغلاق الوعاء بسدادة يتم فيها إدخال أنبوب مزود بمحبس. يتم ضخ الهواء من الوعاء باستخدام مضخة. ثم يتم غمر الأنبوب في الماء. إذا قمت الآن بفتح الصنبور، فسوف يرش الماء مثل النافورة في الوعاء. يدخل الماء إلى الوعاء لأن الضغط الجوي أكبر من ضغط الهواء المتخلخل في الوعاء.

الخبرة رقم 3

يتكون شارب الطيور الأوتوماتيكي من زجاجة مملوءة بالماء ويتم وضعها في حوض بحيث تكون الرقبة أقل قليلاً من مستوى الماء في الحوض. لماذا لا يتدفق الماء من الزجاجة؟ إذا انخفض مستوى الماء في الحوض وخرج عنق الزجاجة من الماء، فسوف ينسكب بعض الماء من الزجاجة.

الخبرة رقم 4

يظهر في الصورة جهاز الكبد المستخدم لأخذ عينات من السوائل المختلفة. يتم غمس الكبد في السائل، ثم يتم إغلاق الفتحة العلوية بالأصبع، وإخراجها من السائل. عندما يتم فتح الثقب العلوي، يبدأ السائل بالتدفق خارج الكبد.

الخبرة رقم 5

تدخل البيضة إلى الزجاجة.

إذا وضعت قطعة من الورق المحترق في زجاجة واسعة العنق، على سبيل المثال زجاجة الكفير، ووضعت بيضة مقشرة مسلوقة على الرقبة، فسيتم سحب البيضة إلى الزجاجة. سوف تنفجر الورقة، وسوف تمتلئ الزجاجة بالدخان الأبيض، وسوف يتوسع الهواء، وسوف يخرج الفائض من الزجاجة. يبرد الهواء داخل الزجاجة، وينخفض ​​الضغط، وتحت تأثير الضغط الجوي تدخل البيضة الزجاجة.

الخبرة رقم 6

لماذا يرتفع الماء عندما يتم سحبه من خلال القش؟

إذا شعرنا بالعطش، نحضر كوبًا من الماء إلى فمنا و"نسحب" السائل. عند الشرب، نقوم بتوسيع صدورنا وبالتالي تخفيف الهواء في فمنا؛ وتحت ضغط الهواء الخارجي، يندفع السائل إلى الحيز الذي يكون فيه الضغط أقل، وبالتالي يتغلغل إلى فمنا.

هنا يحدث نفس الشيء كما هو الحال مع السائل في الأوعية المتصلة: إذا بدأنا في تخلخل الهواء فوق إحدى هذه الأوعية، تحت الضغط الجوي، سيبدأ السائل من الوعاء المجاور بالمرور إلى الأول وسيزداد مستواه. بعد أن تمسك عنق الزجاجة بشفتيك، لا يمكنك سحب الماء منها إلى فمك بأي جهد، لأن ضغط الهواء في الفم وفوق الماء هو نفسه

من خلال إنزال القشة في الزجاجة، فإننا لا نتدخل في عمل الغلاف الجوي، الذي يضغط على سطح السائل بقوة F. وبسبب تمدد الرئتين، يحدث فراغ، ويندفع السائل عبر القش في فمنا.

الجواب: يرتفع الماء إلى أعلى القش بسبب تمدد الرئتين والضغط الجوي.

الخبرة رقم 7

كيف تخرج عملة معدنية من الماء دون أن تبتل أصابعك؟

ضع العملة على طبق مسطح كبير. صب كمية كافية من الماء لتغطية العملة. الآن قم بدعوة الضيوف أو المتفرجين لإخراج العملة المعدنية دون أن تبتل أصابعهم. لإجراء التجربة، ستحتاج أيضًا إلى كأس وعدة أعواد ثقاب عالقة في سدادة تطفو على الماء. أشعل أعواد الثقاب وقم بتغطية القارب المحترق العائم بسرعة بكأس، دون أخذ العملات المعدنية. عندما تنطفئ أعواد الثقاب، يمتلئ الزجاج بالدخان الأبيض، ثم يتجمع تحته كل الماء من الطبق. ستبقى العملة في مكانها ويمكنك التقاطها دون أن تبلل أصابعك.

توضيح

القوة التي تدفع الماء تحت الزجاج وتبقيه هناك عند ارتفاع معين هي الضغط الجوي. وأدت أعواد الثقاب المشتعلة إلى تسخين الهواء الموجود في الزجاج، فازداد ضغطه، وخرج بعض الغاز. وعندما انطفأت أعواد الثقاب، برد الهواء مرة أخرى، ولكن عندما برد انخفض ضغطه ودخل الماء تحت الزجاج، مدفوعًا إلى هناك بفعل ضغط الهواء الخارجي.

الخبرة رقم 8

صب الماء في زجاجة بلاستيكية وقم بإعادتها مرة أخرى. يُسكب الماء، وتُضغط جدران الزجاجة الموجودة في الجزء العلوي من الماء بالضغط الجوي.

الخبرة رقم 9

أ) رفع الحقيبة بالمكبس.

ب) مص الجلد بالكوب الطبي.

ج) تلتصق الزجاجة براحة اليد.

الخبرة رقم 10

احتجاز الماء في كوب مقلوب ومملوء حتى حافته بورقة من الورق، تم ضغطها مسبقًا بإحكام على الرقبة.

صب الماء في كوب، وقم بتغطيته بورقة من الورق، وادعم الورقة بيدك، واقلب الزجاج رأسًا على عقب. إذا أبعدت يدك الآن عن الورقة، فلن ينسكب الماء من الزجاج. تبقى الورقة كما لو كانت ملتصقة بحافة الزجاج.

الخبرة رقم 11

لماذا، إذا قمت بضخ الهواء من قمع ذي فتحة واسعة مغطاة بطبقة مطاطية، فهل ينسحب الغشاء إلى الداخل ثم ينفجر؟

الإجابة: داخل القمع، ينخفض ​​الضغط تحت تأثير الضغط الجوي، ويسحب الفيلم إلى الداخل. وهذا يمكن أن يفسر الظاهرة التالية: إذا وضعت ورقة قيقب على شفتيك وقمت بسحب الهواء بسرعة، فسوف تنفجر الورقة وتتحطم.

الخبرة رقم 12

من يستطيع شرب عصير الفاكهة عن طريق لف شفاهه بإحكام حول رقبته وعدم فتحها. (لم ينجح أحد في إكمال هذه المهمة). كيف نشرب؟

هل من الممكن حقا التفكير في هذا؟ نضع كوبًا أو ملعقة من السائل في فمنا و"نسحب" محتوياته. إن هذا "الامتصاص" البسيط للسائل الذي اعتدنا عليه هو ما يحتاج إلى شرح. لماذا في الواقع يندفع السائل إلى فمنا؟ ما الذي يذهلها؟ والسبب هو أننا عند الشرب نوسع الصدر وبالتالي نخفف الهواء في الفم. وتحت ضغط الهواء الخارجي، يندفع السائل إلى الحيز الذي يكون فيه الضغط أقل، وبالتالي يتغلغل إلى فمنا.

الجزء الثالث من الدرس

قصة

أسئلة:

1. لماذا يستحيل حساب ضغط الهواء بنفس طريقة حساب ضغط السائل في قاع الوعاء أو جدرانه؟

الجواب: لمثل هذا الحساب تحتاج إلى معرفة ارتفاع الغلاف الجوي وكثافة الهواء. لكن الغلاف الجوي ليس له حدود محددة، وتختلف كثافة الهواء على ارتفاعات مختلفة.

لمعرفة كيفية قياس الضغط الجوي، دعونا نطوي صفحة واحدة من التاريخ:

لطي صفحة واحدة من التاريخ، سيساعدنا الجني. إخراج الجني من الزجاجة.

في القصص الخيالية الشرقية، غالبًا ما يتم إطلاق الجني من الزجاجة. في البداية، يخرج دخان أبيض من الزجاجة، ينحني بشكل ملون وغريب، ثم يظهر جني من بين سحب الدخان الأبيض. سيكون إنشاء جني في المنزل أمرًا صعبًا للغاية، لكن إرضاء أعين أصدقائك ببخار الماء الملون من الزجاجة سيكون أمرًا ممكنًا تمامًا. خذ وعاءًا كبيرًا شفافًا ذو رقبة واسعة أو وعاءًا عميقًا شفافًا واملأه بالماء البارد جدًا. الآن صب الماء الساخن، الملون سابقًا بالغواش، والألوان المائية، والأخضر اللامع، وما إلى ذلك، في زجاجة أو إبريق صغير، ويفضل أن يكون من السيراميك أو الطين، أو إبريق ذو رقبة ضيقة. بعد أن أغلقت فتحة الإبريق بإصبعك بإحكام، ضعه في قاع الإناء وأزل يدك. سوف ترتفع تيارات المياه الملونة من الرقبة، وتدور بشكل غريب الأطوار.

توضيح

تندفع تيارات السائل الساخنة، مثل تيارات أخف وزنًا، إلى الأعلى. وترجع غرابة انحناءات خطوط المياه إلى اختلاط تيارات المياه الساخنة مع تيارات المياه الباردة.

(دور الجني يلعبه الطالب)

يقوم بإدارة مقبض الآلة الكهربية (كما في فيلم "إيفان فاسيليفيتش يغير مهنته" ليعود إلى التاريخ). أصوات الموسيقى (شتراوس "الفالس العظيم".) النقل. في عربة Toricelli. يتحدث الطلاب عن العلماء: أرسطو، جيانباتيستا ديلا بورت، توريتشيلي، فيفيانا، باسكال، أوتو غيريك، لومونوسوف.

قرر الفيلسوف اليوناني القديم أرسطو اختبار ما إذا كان الهواء يزن. للقيام بذلك، وضع زقاقين من الجلد المجلفن على الميزان: أحدهما مفلطح والآخر منتفخ بالهواء. ولم يجد فرقا في الوزن. وعلى هذا استنتج أرسطو أن الهواء عديم الوزن. ما هو خطأ أرسطو؟

ويلي ذلك قصص «من تاريخ اكتشاف الضغط الجوي». يقودهم خمسة طلاب ويحلون محل بعضهم البعض. أولاً، يتطرق الأول إلى حقيقة أن القدماء اعتبروا الهواء عديم الوزن. إجابة أرسطو السلبية على سؤال "هل للهواء وزن؟" يفسر ذلك حقيقة أن أرسطو كان يزن الهواء في الهواء. وبقدر ما زاد وزن قربة الماء عندما تكون مملوءة بالهواء، زادت قوة الطفو المؤثرة على قربة الماء كثيرًا. في عام 1560، أجرى الإيطالي جيامباتيستا ديلا بورتا تجارب دحضت الأفكار القديمة حول انعدام وزن الهواء. واتهمته محاكم التفتيش بالهرطقة والسحر وحكمت عليه بالحرق على المحك.

“لماذا لم يرتفع الماء بعد المكبس إلى ارتفاع أكثر من 10.3 م، على الرغم من أن المضخات كانت تعمل؟” تم إجراؤها من خلال تجارب أجريت بناءً على اقتراح العالم الإيطالي إيفانجليستا توريسيلي من قبل الفيزيائي فيفياني. يتم وصف عمل توريسيلي في مجال دراسة ضغط الهواء بالتفصيل، وينقل منطق العالم. ويتم التأكيد على أنه تكريمًا للعالم، أطلق على المساحة المتخلخلة في أنبوب بارومتري مملوء بالزئبق بين سطح الزئبق والنهاية المغلقة للأنبوب اسم "فراغ توريتشيلي"، ووحدة الضغط تساوي ملليمترًا واحدًا من الزئبق كان يسمى "الطارة".

ثم نتحدث عن أعمال العالم الفرنسي المتميز بليز باسكال، الذي أكد بتجاربه الافتراضات حول وجود الضغط الجوي، وأثبت حقيقة أن حجم الضغط الجوي يتغير مع تغير الارتفاع فوق مستوى سطح البحر، وأثبت ذلك تعتمد قراءات البارومتر على رطوبة الهواء وبالتالي يمكن أن تساعد في التنبؤ بالطقس. يمتلك باسكال دراسة حول جاذبية كتلة الهواء، التي نُشرت عام 1663 بعد وفاة العالم.

الرسالة الأخيرة مخصصة لأعمال العالم الروسي العظيم إم. في. لومونوسوف في مجال دراسة خواص الهواء. كان إم في لومونوسوف من أوائل الذين شرحوا سبب مرونة الهواء وآلية نقل الضغط الجوي في جميع الاتجاهات دون تغيير. وقدم كلمات مثل "الغلاف الجوي"، و"البارومتر"، و"مضخة الهواء". أمضى إم في لومونوسوف الكثير من الوقت في دراسة الغلاف الجوي للأرض. اخترع وبنى عددًا من أدوات الأرصاد الجوية: مقياس شدة الريح - جهاز لقياس سرعة الرياح، ومقياس ضغط بحري، وبنى جهازًا لرفع مقياس حرارة التسجيل إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي، وما إلى ذلك. M. V. Lomonosov هو مؤسس الأرصاد الجوية الروسية . ويتحدثون أيضًا عن قياس الضغط الجوي وتجربة توريتشيلي.

أثارت تجارب توريسيلي اهتمام العديد من العلماء - معاصريه. ولما علم بها باسكال كررها بالسوائل المختلفة (الزيت والنبيذ والماء). تظهر الصورة بارومتر الماء,أنشأه باسكال عام 1646. وتبين أن عمود الماء الذي يوازن ضغط الغلاف الجوي أعلى بكثير من عمود الزئبق. في عام 1648، نيابة عن باسكال، قام F. Perrier بقياس ارتفاع عمود الزئبق في البارومتر عند سفح وقمة جبل Puy de Dome وأكد تمامًا افتراض باسكال بأن الضغط الجوي يعتمد على الارتفاع: في قمة الجبل وكان عمود الزئبق أقل بمقدار 84.4 ملم. ومن أجل عدم ترك أي مجال للشك في أن ضغط الغلاف الجوي يتناقص مع زيادة الارتفاع فوق الأرض، أجرى باسكال عدة تجارب أخرى، ولكن هذه المرة في باريس: في الجزء السفلي وفي الجزء العلوي من كاتدرائية نوتردام، يوجد تمثال سان جاك برج وأيضا مبنى مرتفع به 90 درجة. وقد نشر نتائجه في كتيب "قصة التجربة الكبرى في توازن السوائل"

تجارب الفيزيائي الألماني أوتو فون غيريكه (1602-1686) معروفة أيضًا. لقد توصل إلى استنتاج حول وجود الضغط الجوي بشكل مستقل عن توريتشيلي (الذي تعلم تجاربه بعد تسع سنوات). أثناء ضخ الهواء بطريقة ما من كرة معدنية رقيقة الجدران، رأى جيريك فجأة كيف تم تسطيح هذه الكرة. وبالتأمل في سبب الحادث، أدرك أن تسطيح الكرة حدث تحت تأثير ضغط الهواء المحيط.

بعد أن اكتشف الضغط الجوي، قام غيريكه ببناء مقياس للمياه بالقرب من واجهة منزله في ماغديبورغ، حيث طفو على سطح السائل تمثال صغير على شكل رجل، يشير إلى الانقسامات المميزة على الزجاج.

في عام 1654، أراد غيريكي إقناع الجميع بوجود الضغط الجوي، وأجرى التجربة الشهيرة مع "نصفي الكرة الأرضية ماغديبورغ". حضر عرض التجربة الإمبراطور فرديناند الثالث وأعضاء الرايخستاغ في ريغنسبورغ. وفي وجودهم، تم ضخ الهواء من التجويف الموجود بين نصفي الكرة المعدنية المطويين معًا. في الوقت نفسه، ضغطت قوى الضغط الجوي على نصفي الكرة الأرضية بإحكام شديد تجاه بعضها البعض لدرجة أن عدة أزواج من الخيول لم تتمكن من فصلهما.

مدرس:

أسئلة:

1. ما اسم جهاز قياس الضغط الجوي؟

الجواب: أ) مقياس الزئبق. ب) البارومتر اللاسائلي

2. ما يسمى الضغط الجوي الطبيعي؟

الجواب: 760 ملم زئبق. العمود (101300 PA، 1T(Torr) = 1 مم زئبق، 1 مم زئبق = 133 باسكال)

3. هل يختلف الضغط الجوي باختلاف الارتفاعات؟

الجواب: ينخفض ​​الضغط الجوي مع زيادة الارتفاع.

4. لماذا لا نشعر بالضغط الجوي؟

الجواب: يتم موازنة ضغط الهواء على الجسم بنفس الضغط من الداخل.

5. لماذا ينزف الناس في كثير من الأحيان من آذانهم وأنوفهم عند تسلق الجبال العالية؟

الجواب: ينخفض ​​الضغط الجوي، ويحدث النزيف بسبب الضغط الداخلي للجسم.

6. ما هو اسم العدادات البارومترية العالية؟

الجواب: مقياس الارتفاع.

7. هل يستطيع الإنسان أن يعيش على ارتفاع 5000 م مثلاً عن سطح البحر؟

الجواب: نعم الارتفاع القياسي الذي يعيش فيه الإنسان هو 5200 م (في البامير)

قصص كوميدية مثيرة للاهتمام

1. إعادة ضغط الشمبانيا.

عندما تم الانتهاء من بناء نفق التايمز في لندن، قررت سلطات المدينة الاحتفال بهذا الحدث في النفق نفسه. ولكن هناك، لسوء الحظ، بدا لهم أن الشمبانيا خالية من جودتها البراقة المعتادة. ولكن عندما صعدوا إلى السطح، بدأ النبيذ يغلي في بطونهم، وبدأ ينتفخ بطونهم، وكاد أن يخرج زبد من آذانهم. كان لا بد من إعادة أحد المسؤولين رفيعي المستوى إلى الأسفل لإعادة الضغط عليه.

ونظرًا لأن الضغط في قاع النفق أعلى من الضغط الجوي، فقد بقي بعض ثاني أكسيد الكربون في المحلول. ومع ذلك، عندما صعد ضيوف الشرف إلى السطح، بدأ الغاز يخرج من المحلول، ومن أجل إبطاء هذه العملية، كان عليهم النزول مرة أخرى.

هذا ما يمكن أن يجلبه إدمان الكحول للناس!

2. المضيفة "قوية البنية".

ماذا يحدث لمضيفة طيران ترتدي ملابس السباحة القابلة للنفخ عندما ينخفض ​​الضغط في مقصورة الطائرة أثناء صعودها؟

أنت على حق يا هيرمان، ملابس السباحة سوف تنتفخ.

وكما أفاد مراسل صحيفة لوس أنجلوس تايمز، مات وينستوك، يوم الجمعة، فقد حدث مثل هذا الحادث غير السار على متن طائرة متجهة إلى لوس أنجلوس. ولم يذكر الصحفي بلباقة شركة الطيران أو اسم الفتاة.

"عندما زاد حجمها إلى حجم 46 تقريبًا، بدأت يائسة في البحث عن طريقة للخروج من الموقف. رأت راكبًا تم تثبيت قبعته بدبوس صغير، واستعدت المضيفة لإغراقها في صدرها.

ومع ذلك، قرر راكب آخر - أجنبي - أن المضيفة اختارت هذه الطريقة، بعيدا عن الأفضل، لارتكاب هارا كيري، وهرعت إليها لمنعها.

وسرعان ما تم استعادة النظام، ولكن صرخات الضحك لم تتوقف لفترة طويلة."

جادل وينستوك بأن هذه كانت حالة حقيقية. من الجيد أن ملابس السباحة هذه تخاف من الثقوب.

I. يتناسب حجم الهواء الموجود في ملابس السباحة القابلة للنفخ عكسيًا مع الضغط في الطائرة. كما تعلم، فإن الضغط على الارتفاع أقل منه على مستوى الأرض، وبالتالي زاد حجم ملابس السباحة. إذا تم كسر ختم مقصورة الركاب بالطائرة فجأة وانخفض الضغط فيها بشكل حاد إلى مستوى الضغط الجوي خارج الطائرة، فمن المرجح أن تنفجر ملابس السباحة.

مهمة عملية

1. تحديد قوة الضغط الجوي: أ) على الطاولة

ب) للكتاب

ج) على جسم الإنسان (S=15000cm؟)

2. تحديد قوة الضغط الجوي داخل الفصل الدراسي

أهمية الغلاف الجوي والضغط الجوي في حياتنا:

1. يلعب الغلاف الجوي دورًا حاسمًا في التوازن الحراري للأرض.
2. يعكس الغلاف الجوي ويمتص معظم الإشعاعات التي تصل إلى الأرض من الفضاء الخارجي.
3. الغلاف الجوي يحمينا من القصف المستمر للنيازك الدقيقة.
4. للضغط الجوي أهمية كبيرة في الحياة اليومية وفي الطب.
5. الغلاف الجوي هو سقف أرضنا، وتحت هذا السقف الواحد يعيش الناس من جنسيات مختلفة وعلينا أن نحمي غلافنا الجوي من التلوث.

الأدب

1. يا. بيرلمان كتاب "الفيزياء المسلية" 1 صفحة 94
2. V. P. Sinichkin، O. P. Sinichkina "العمل اللامنهجي في الفيزياء" ص 20
3. إيه في بيريشكين "الفيزياء 7"
4. S. V. جروموف، N. A. رودينا "الفيزياء 7"
5. A. A. Gurshtein "أسرار السماء الأبدية"
6. "الفيزياء في المدرسة" العدد 4، 1964 ص 33
7. جي ووكر "الألعاب النارية المادية".
8. ليفيتان "علم الفلك" الصف الحادي عشر
9. جروموف "الفيزياء" الصف الحادي عشر

أن الأرض مغطاة بطبقة من الهواء تسمى أَجواء، تعلمته في دروس الجغرافيا، لنتذكر ما تعرفه عن الغلاف الجوي من مقرر الجغرافيا؟ يتكون من غازات. إنهم يملأون الحجم المقدم لهم بالكامل.

فيالسؤال الذي يطرح نفسه: لماذا لا تطير جزيئات الهواء الموجودة في الغلاف الجوي، والتي تتحرك بشكل مستمر وعشوائي، بعيدًا إلى الفضاء الخارجي؟ ما الذي يبقيهم بالقرب من سطح الأرض؟ ما القوة؟ الجاذبية تحمل!فهل الغلاف الجوي له كتلة ووزن؟

لماذا لا "يستقر" الغلاف الجوي على سطح الأرض؟لأنه بين جزيئات الهواء هناك قوى ليس فقط الجذب، ولكن أيضا التنافر. بالإضافة إلى ذلك، لكي يغادروا الأرض، يجب أن تبلغ سرعتهم 11.2 كم/ثانية على الأقل، وهذه هي السرعة الكونية الثانية. تبلغ سرعة معظم الجزيئات أقل من 11.2 كم/ث.

الخبرة 1.لنأخذ كرتين مطاطيتين. أحدهما منتفخ والآخر ليس كذلك. ماذا يوجد في بالون منتفخ؟ ضع الكرتين على الميزان. يوجد بالون منتفخ في أحد الأوعية، وآخر مفرغ من الهواء في الوعاء الآخر. ماذا نرى؟ (البالون المنفوخ أثقل).

لقد اكتشفنا أن الهواء، مثل أي جسم على الأرض، يتأثر بالجاذبية، وله كتلة، وبالتالي له وزن.

يا رفاق، مدوا أيديكم للأمام، وارفعوا راحتيكم للأعلى. ما هو شعورك؟ هل هذا صعب بالنسبة لك؟ لكن الهواء يضغط على راحة يدك، وكتلة هذا الهواء تساوي كتلة كاماز محملة بالطوب. هذا حوالي 10 طن! حسب العلماء أن عمودًا من الهواء يضغط على المنطقة 1 سم2بقوة مثل الوزن 1 كجم 33 جم.

كتلة الهواء في 1م3 من الهواء:عند مستوى سطح البحر – 1 كجم 293 جم؛ على ارتفاع 12 كم – 310 جم؛ على ارتفاع 40 كم – 4 جرام.

لماذا لا نشعر بهذا الثقل؟

كيف ينتقل الضغط الواقع على طبقة الهواء السفلية إلى الطبقة العليا؟ تتعرض كل طبقة من طبقات الغلاف الجوي للضغط من جميع الطبقات العليا، وبالتالي فإن سطح الأرض والأجسام الموجودة عليها تتعرض للضغط من كامل سماكة الهواء، أو، كما يقولون عادة، تجربة الضغط الجوينشوئها, ووفقا لقانون باسكال، ينتقل هذا الضغط بالتساوي في جميع الاتجاهات.

ما هي المادة التي يتكون منها الغلاف الجوي؟ من الهواء الرقيق؟ ما هو مثل؟ الهواء عبارة عن خليط من الغازات: 78% - نيتروجين، 21% - أكسجين، 1% - غازات أخرى (الكربون، بخار الماء، الأرجون، الهيدروجين...) . كثيرا ما ننسى أن الهواء له وزن. وفي الوقت نفسه، تبلغ كثافة الهواء على سطح الأرض عند 0 درجة مئوية 1.29 كجم/م3. لقد أثبت غاليليو حقيقة أن الهواء له وزن. واقترح توريسيلي، طالب جاليليو إيفانجيليستا، واستطاع إثبات أن الهواء يمارس ضغطًا على جميع الأجسام الموجودة على سطح الأرض. ويسمى هذا الضغط بالضغط الجوي.

الضغط الجوي هو الضغط الذي يمارسه الغلاف الجوي للأرض على جميع الأجسام الموجودة عليه..

هذه معرفة نظرية حديثة، لكن كيف تعلمت عن الضغط الجوي عمليا؟

نشأت التكهنات حول وجود الضغط الجوي في القرن السابع عشر.

اكتسبت تجارب الفيزيائي الألماني ورئيس بلدية ماغديبورغ أوتو فون غيريكي شهرة كبيرة في دراستها. أثناء ضخ الهواء بطريقة ما من كرة معدنية رقيقة الجدران، رأى جيريك فجأة كيف تم تسطيح هذه الكرة. وبالتأمل في سبب الحادث، أدرك أن تسطيح الكرة حدث تحت تأثير ضغط الهواء المحيط.

ولإثبات وجود الضغط الجوي، ابتكر ونفذ مثل هذه التجربة.

في 8 مايو 1654، في مدينة ريغنسبورغ الألمانية، اجتمع العديد من النبلاء بقيادة الإمبراطور فرديناند الثالث في جو مهيب للغاية. لقد شهدوا جميعًا مشهدًا مذهلاً: بذل 16 حصانًا قصارى جهدهم للفصل بين نصفي الكرة النحاسية المتصلين، والتي يبلغ قطرها حوالي متر. ما الذي ربطهم؟ لا شئ! - هواء. ومع ذلك، فإن 8 خيول تسحب في اتجاه واحد و8 في الاتجاه الآخر لا يمكنها فصل نصفي الكرة الأرضية. وهكذا، أظهر عمدة مدينة ماغدبورغ، أوتو فون غيريكي، للجميع أن الهواء ليس شيئًا على الإطلاق وأنه يضغط بقوة كبيرة على جميع الأجسام. (2 مساعدين)

بالمناسبة، كل الناس لديهم "نصفي الكرة الأرضية ماغدبورغ" - هذه هي رؤوس عظم الفخذ، والتي يتم الاحتفاظ بها في مفصل الحوض عن طريق الضغط الجوي.

الآن سوف نكرر التجربة مع نصفي الكرة الأرضية ماغديبورغ ونكشف سرها.

الخبرة 2.لنأخذ كأسين. ضع كعب الشمعة المضاءة في إحدى الكؤوس. اقطع حلقة من عدة طبقات من ورق الصحف بقطر أكبر قليلاً من الحافة الخارجية للزجاج. بعد تبليل الورقة بالماء، ضعها على الحافة العلوية للكوب الأول. بعناية (ببطء) ضع الزجاج الثاني المقلوب على هذه الحشية واضغط عليه على الورقة. سوف تنطفئ الشمعة قريبا. الآن، أمسك الزجاج العلوي بيدك، ارفعه. سنرى أن الزجاج السفلي يبدو وكأنه التصق بالزجاج العلوي وارتفع معه. لماذا حدث هذا؟ قامت النار بتسخين الهواء الموجود في الزجاج السفلي، وكما نعلم فإن الهواء الساخن يتمدد ويصبح أخف، فيخرج بعض منه من الزجاج. وهذا يعني أنه عندما تم ضغط كلا الكأسين بإحكام على بعضهما البعض، كان الهواء بداخلهما أقل مما كان عليه قبل بدء التجربة. انطفأت الشمعة بمجرد استهلاك كل الأكسجين الموجود في الكؤوس. وبعد أن بردت الغازات المتبقية داخل الزجاج، ظهر هناك فراغ متخلخل، وبقي الضغط الجوي في الخارج دون تغيير، فضغطت الكؤوس بإحكام على بعضها البعض، وعندما رفعنا العلوي، ارتفع معه السفلي. نرى أن الضغط الجوي مرتفع.

كيفية قياس الضغط الجوي؟

من المستحيل حساب الضغط الجوي باستخدام صيغة حساب ضغط عمود السائل. بعد كل شيء، لهذا تحتاج إلى معرفة كثافة وارتفاع عمود السائل أو الغاز. لكن الغلاف الجوي ليس له حد أعلى واضح، وتتناقص كثافة الهواء الجوي مع زيادة الارتفاع. لذلك، اقترح توريسيلي طريقة مختلفة تمامًا للعثور على الضغط الجوي.

أخذ توريسيلي أنبوبًا زجاجيًا يبلغ طوله حوالي متر واحد، ومغلقًا من أحد طرفيه، وسكب الزئبق في هذا الأنبوب، ثم أنزل الطرف المفتوح للأنبوب في وعاء من الزئبق. تم صب بعض الزئبق في الوعاء، لكن معظم الزئبق بقي في الأنبوب. ومن يوم لآخر، يتقلب مستوى الزئبق في الأنبوب قليلاً، وينخفض ​​قليلاً أحياناً، ويرتفع قليلاً أحياناً أخرى.

ينشأ ضغط الزئبق عند مستوى سطحه من وزن عمود الزئبق الموجود في الأنبوب، إذ لا يوجد هواء فوق الزئبق في الجزء العلوي من الأنبوب (يوجد هناك فراغ يسمى الفراغ). "فراغ توريتشيلي"). ويترتب على ذلك أن الضغط الجوي يساوي ضغط عمود الزئبق في الأنبوب. وبقياس ارتفاع عمود الزئبق، يمكنك حساب الضغط الذي ينتجه الزئبق. سيكون مساويا للغلاف الجوي. فإذا انخفض الضغط الجوي، انخفض عمود الزئبق في أنبوب توريتشيلي، والعكس صحيح. من خلال مراقبة التغيرات اليومية في مستوى عمود الزئبق، لاحظ توريتشيلي أنه قد يرتفع وينخفض. كما ربط توريتشيلي هذه التغييرات بتغيرات الطقس.

وفي الوقت الحاضر فإن الضغط الجوي يساوي ضغط عمود مرتفع من الزئبق 760 ملمعند درجة حرارة 0 درجة مئوية، ويسمى عادة الضغط الجوي الطبيعي، والذي يتوافق مع 101325 باسكال.

760 ملم زئبق فن. =101325 باسكال 1 ملم زئبق. فن. =133.3 باسكال

إذا قمت بربط مقياس رأسي بأنبوب توريتشيلي، فستحصل على أبسط جهاز لقياس الضغط الجوي - بارومتر الزئبق .

لكن استخدام البارومتر الزئبقي غير آمن، لأن بخار الزئبق سام. وبعد ذلك تم إنشاء أدوات أخرى لقياس الضغط الجوي، والتي ستتعرف عليها في الدرس التالي.

عادة ما يتم ملاحظة الضغط الجوي القريب من المعدل الطبيعي في المناطق عند مستوى سطح البحر. مع زيادة الارتفاع (على سبيل المثال، في الجبال)، ينخفض ​​​​الضغط.

أثارت تجارب توريسيلي اهتمام العديد من العلماء - معاصريه. ولما علم بها باسكال كررها بالسوائل المختلفة (الزيت والنبيذ والماء).

الخبرة 3.إذا أحدثت ثقبًا في غطاء زجاجة ماء، فاضغط عليها وأخرج بعض الماء. ماذا يحدث لشكل الزجاجة؟ لماذا هو مشوه؟ ما الذي يجب فعله حتى يستقيم ويبدأ الماء في التدفق بشكل مكثف مرة أخرى؟(ونتيجة لثقب الزجاجة، بدأ الهواء الجوي يدخل إلى الزجاجة ويضغط على الماء، وهذا ما يستخدم في القطرات عند إعطاء الأدوية.

تستخدم ربات البيوت هذه الطريقة لتغيير الضغط في الزجاجة في الطهي عند فصل الصفار عن البياض. كيف؟

يفسر الضغط الجوي أيضًا تأثير شفط المستنقعات أو الطين. عندما يحاول الشخص سحب ساقه من المستنقع أو الطين، يتكون تحتها فراغ، لكن الضغط الجوي لا يتغير. يمكن أن يصل الضغط الجوي الزائد إلى 1000 نيوتن لكل ساق شخص بالغ.

التجربة 4. كيف تحصل على عملة معدنية بيديك من قاع طبق من الماء دون أن تبللها؟تحتاج إلى وضع قطعة من البطاطس مع أعواد الثقاب أو شمعة في طبق من الماء وإشعالها. تغطية مع الزجاج في الأعلى. توقف الحرق وتجمع الماء في الزجاج ويمكن أخذ العملة المعدنية بحرية من اللوحة الجافة. ما سبب تجمع الماء تحت الزجاج؟

لقد لاحظنا ظواهر مثيرة للاهتمام ناجمة عن الضغط الجوي. أين رأيت في حياتك مثل هذه الأجهزة التي تعتمد تصرفاتها على وجود الضغط الجوي وتغيراته؟

الغرض من العمل: إثبات وجود الضغط الجوي. الغرض من العمل: إثبات وجود الضغط الجوي. المعدات والمواد: المعدات والمواد: زجاج مملوء بالماء كوب مملوء بورق الماء. ورق. القيام بالمهمة القيام بالمهمة

املأ كوبًا عاديًا حتى الحافة بالماء. قم بتغطيتها بقطعة من الورق كما هو موضح في الشكل. قم بتغطيتها بإحكام بيدك، واقلبها بحيث تكون الورقة متجهة لأسفل. قم بإزالة يدك بعناية، وعقد الزجاج من الأسفل. الماء لا يسكب. املأ كوبًا عاديًا حتى الحافة بالماء. قم بتغطيتها بقطعة من الورق كما هو موضح في الشكل. قم بتغطيتها بإحكام بيدك، واقلبها بحيث تكون الورقة متجهة لأسفل. قم بإزالة يدك بعناية، وعقد الزجاج من الأسفل. الماء لا يسكب. يحدث هذا لأن الماء يتم تثبيته في مكانه عن طريق ضغط الهواء. ينتشر ضغط الهواء بالتساوي في جميع الاتجاهات (حسب قانون باسكال)، وهو ما يعني إلى الأعلى أيضًا. تعمل الورقة فقط على ضمان بقاء سطح الماء مسطحًا تمامًا. يحدث هذا لأن الماء يتم تثبيته في مكانه عن طريق ضغط الهواء. ينتشر ضغط الهواء بالتساوي في جميع الاتجاهات (حسب قانون باسكال)، وهو ما يعني إلى الأعلى أيضًا. تعمل الورقة فقط على ضمان بقاء سطح الماء مسطحًا تمامًا.

تجربة مع النظارات. لنأخذ كأسين، وقاعدة شمعة، وبعض ورق الصحف، ومقصًا. ضع كعب الشمعة المضاءة في إحدى الكؤوس. من عدة طبقات من ورق الصحف، توضع واحدة فوق الأخرى، يتم قطع دائرة بقطر أكبر قليلاً من الحافة الخارجية للزجاج. ثم قم بقطع منتصف الدائرة بحيث يظل معظم الثقب الزجاجي مفتوحًا. من خلال ترطيب الورق بالماء، سنحصل على وسادة مرنة، والتي سنضعها على الحافة العلوية للزجاج الأول. ضع الزجاج الثاني المقلوب بعناية على هذه الحشية واضغط عليه على الورقة بحيث يتم عزل المساحة الداخلية لكلا الزجاجين عن الهواء الخارجي. سوف تنطفئ الشمعة قريبا. الآن، أمسك الزجاج العلوي بيدك، ارفعه. سنرى أن الزجاج السفلي يبدو وكأنه التصق بالزجاج العلوي وارتفع معه.

وحدث ذلك لأن النار سخنت الهواء الموجود في الزجاج السفلي، وكما نعلم فإن الهواء الساخن يتمدد ويصبح أخف، فيخرج بعض منه من الزجاج. عندما قمنا بتقريب الكوب الثاني ببطء من الكوب الأول، تمكن أيضًا جزء من الهواء الموجود فيه من التسخين والخروج. وهذا يعني أنه عندما تم ضغط كلا الكأسين بإحكام على بعضهما البعض، كان الهواء بداخلهما أقل مما كان عليه قبل بدء التجربة. انطفأت الشمعة بمجرد استهلاك كل الأكسجين الموجود في الكؤوس. وبعد أن بردت الغازات المتبقية داخل الزجاج، ظهر هناك فراغ متخلخل، وظل ضغط الهواء الخارجي دون تغيير، فضغطت الكؤوس بإحكام على بعضها البعض، وعندما رفعنا العلوي، ارتفع معه السفلي. سيتم ضغط الكؤوس معًا بشكل أكثر إحكامًا إذا تمكنا من خلق مساحة فارغة تمامًا بداخلها.

الخلاصة: إذن فقد أثبتنا وجود الضغط الجوي من خلال التجربتين السابقتين. الخلاصة: إذن فقد أثبتنا وجود الضغط الجوي من خلال التجربتين السابقتين. تم الانتهاء من العمل من قبل إيلينا فاسيليفا وكريستينا فاسيلييفا تم الانتهاء من العمل من قبل إيلينا فاسيليفا وكريستينا فاسيلييفا

ألكسيفا كسينيا

مشروع "تجارب مع الضغط الجوي" يتضمن قيام الأطفال بالبحث في موضوع "الضغط"، ويوضح للطلاب أهمية هذا الموضوع في حياة الكائنات الحية على الأرض، وتعريفهم بشكل تفصيلي بأنشطة المشروع.

ومن المتوقع أن العمل الإبداعي في المشروع سوف يثير اهتمام الأطفال، ونتيجة لذلك سوف يتقنون بشكل أفضل المفاهيم النظرية الأساسية للموضوع.

نوع المشروع: بحث

يساهم تنفيذ المشروع في تنمية قدرات الأطفال الإبداعية والبحثية والتواصلية، ويعلمهم تلقي المعلومات من مصادر مختلفة (بما في ذلك الإنترنت)، وفهمها وتطبيقها في أنشطتهم.

تحميل:

معاينة:

1. المؤسسة التعليمية للميزانية البلدية
2. "المدرسة الثانوية رقم 3"
3. منطقة بلدية إيمانجيلينسكي

أعمال التصميم والبحث في الفيزياء

"تجارب الضغط الجوي."

أكملتها: ألكسيفا كسينيا

طالب في الصف السابع.

مشرف:

مدرس الفيزياء N. A. Orzueva

2018

مقدمة 3

1. كيف تم اكتشاف الضغط الجوي 4

1. توريتشيلي 5

1. دور الضغط الجوي في حياة الكائنات الحية 6

الاستنتاج 8

الأدب 9

مقدمة

نحن نعيش في قاع محيط الهواء. هناك طبقة ضخمة من الهواء فوقنا. يسمى الغلاف الجوي المحيط بالأرضأَجواء.

ويمتد الغلاف الجوي للأرض إلى ارتفاع عدة آلاف من الكيلومترات. والهواء، مهما كان خفيفا، لا يزال له وزن. بسبب الجاذبية، فإن الطبقات العليا من الهواء، مثل مياه المحيط، تضغط الطبقات السفلية. طبقة الهواء المجاورة مباشرة للأرض هي الأكثر ضغطًا، ووفقًا لقانون باسكال، فإنها تنقل الضغط الواقع عليها بالتساوي في جميع الاتجاهات. ونتيجة لذلك، يتعرض سطح الأرض والأجسام الموجودة عليها لضغط من كامل سماكة الهواء، أو، كما يقولون عادة، يتعرضون للضغطالضغط الجوي.

فكيف تتحمل الكائنات الحية مثل هذه الأحمال الهائلة؟ كيف يمكنك قياس الضغط الجوي وعلى ماذا يعتمد؟

لماذا تعتمد صحتنا على التغيرات في الضغط الجوي؟

الغرض من عمليدراسة تأثير الضغط الجوي على العمليات التي تحدث في الطبيعة الحية؛ معرفة المعلمات التي يعتمد عليها الضغط الجوي؛

أهداف المشروع. تعرف على معلومات حول الضغط الجوي. مراقبة مظاهر الضغط الجوي. معرفة مدى اعتماد الضغط الجوي على الارتفاع فوق مستوى سطح البحر؛ اعتماد قوة الضغط الجوي على مساحة سطح الجسم؛ دور الضغط الجوي في الطبيعة الحية.

منتج: العمل البحثي كتاب مدرسي لإجراء دروس الفيزياء في الصف السابع.

لقد أظهرت في عملي أن وجود الضغط الجوي يمكن أن يفسر العديد من الظواهر التي نواجهها في الحياة اليومية. للقيام بذلك، أجريت سلسلة من التجارب المثيرة للاهتمام. وتوصلت إلى اعتماد قوة الضغط الجوي على مساحة السطح وقيمة الضغط الجوي على ارتفاع المبنى، وأهمية الضغط الجوي في حياة الطبيعة الحية.

1. كيف تم اكتشاف الضغط الجوي؟

الغلاف الجوي هو الغلاف الجوي للأرض، ويبلغ ارتفاعه عدة آلاف من الكيلومترات.إذا حرمت الأرض من غلافها الجوي، فإنها ستصبح ميتة مثل رفيقها القمر، حيث تسود الحرارة الشديدة والبرد القارس بالتناوب - + 130 0 درجة مئوية خلال النهار و - 150 درجة مئوية في الليل. وفقًا لحسابات باسكال، فإن وزن الغلاف الجوي للأرض هو نفس وزن كرة نحاسية يبلغ قطرها 10 كيلومترات - خمسة كوادريليون (500000000000000) طن!

لأول مرة، أربك وزن الهواء الناس في عام 1638، عندما فشلت فكرة دوق توسكانا في تزيين حدائق فلورنسا بالنوافير - ولم يرتفع الماء فوق 10.3 متر. البحث عن أسباب عناد الماء وتجارب سائل أثقل وهو الزئبق أجريت عام 1643. تورشيللي هو الذي قاد إلى اكتشاف الضغط الجوي. اكتشف توريسيلي أن ارتفاع عمود الزئبق في تجربته لا يعتمد على شكل الأنبوب ولا على ميله. عند مستوى سطح البحر، كان ارتفاع عمود الزئبق دائمًا حوالي 760 ملم.

واقترح العالم أن ارتفاع عمود السائل يتوازن مع ضغط الهواء. بمعرفة ارتفاع العمود وكثافة السائل، يمكنك تحديد مقدار الضغط الجوي. تم تأكيد صحة افتراض توريسيلي في عام 1648. تجربة باسكال على جبل بوي دي دوم. وبسبب الجاذبية الأرضية والسرعة غير الكافية، لا تستطيع جزيئات الهواء مغادرة الفضاء القريب من الأرض. إلا أنها لا تسقط على سطح الأرض، بل تحوم فوقها، لأنها. تكون في حركة حرارية مستمرة.

وبسبب الحركة الحرارية وجاذبية الجزيئات للأرض فإن توزيعها في الغلاف الجوي يكون غير متساو. مع ارتفاع الغلاف الجوي 2000-3000 كم، يتركز 99٪ من كتلته في الطبقة السفلى (حتى 30 كم). الهواء، مثل الغازات الأخرى، قابل للانضغاط بدرجة عالية. تتمتع الطبقات السفلية من الغلاف الجوي، نتيجة الضغط عليها من الطبقات العليا، بكثافة هواء أعلى. يبلغ الضغط الجوي الطبيعي عند مستوى سطح البحر في المتوسط ​​760 ملم زئبقي = 1013 هبأ. مع الارتفاع، ينخفض ​​الضغط الجوي والكثافة.

1. توريتشيلي

توريتشيلي، إيفانجيليستا (توريسيلي، إيفانجيليستا) (1608–1647)، فيزيائي وعالم رياضيات إيطالي. من مواليد 15 أكتوبر 1608 في فاينزا.

في عام 1627، جاء إلى روما، حيث درس الرياضيات تحت قيادة ب. كاستيلي، صديق وطالب جاليليو جاليلي. أعجب بأعمال غاليليو عن الحركة، فكتب مقالته الخاصة حول نفس الموضوع بعنوان "دراسة حول الحركة" (Trattato del moto، 1640).

في عام 1641، انتقل إلى أرسيتري، حيث أصبح تلميذًا وسكرتيرًا لجاليليو، ثم خلفه لاحقًا في قسم الرياضيات والفلسفة بجامعة فلورنسا.

منذ عام 1642، بعد وفاة غاليليو، كان عالم رياضيات بلاط دوق توسكانا الأكبر وفي نفس الوقت أستاذ الرياضيات في جامعة فلورنسا. أشهر أعمال توريسيلي هي في مجال علم الخصائص الميكانيكية والميكانيكا.

جنبا إلى جنب مع V. Viviani، أجرى Torricelli أول تجربة لقياس الضغط الجوي، واختراع أول مقياس للزئبق - أنبوب زجاجي لا يوجد فيه هواء. وفي مثل هذا الأنبوب يرتفع الزئبق إلى ارتفاع حوالي 760 ملم.

وفي عام 1644 طور نظرية الضغط الجوي وأثبت إمكانية الحصول على ما يسمى بفراغ توريسيلي.

في عمله الرئيسي عن الميكانيكا، "حول حركة السقوط الحر والأجسام الثقيلة المقذوفة" (1641)، طور أفكار جاليليو حول الحركة، وصاغ مبدأ حركة مراكز الجاذبية، ووضع أسس علم الهيدروليكا، واشتق نظرية صيغة لسرعة تدفق السائل المثالي من الوعاء.

1. دور الضغط الجوي في حياة الكائنات الحية.

إن دور الضغط الجوي في حياة الكائنات الحية كبير جداً. تعمل العديد من الأعضاء بسبب الضغط الجوي.

ربما لم نفكر أبدًا في كيفية شربنا. الأمر يستحق التفكير فيه! عندما نشرب، فإننا "نسحب" السائل إلى أنفسنا. لماذا يندفع السائل إلى فمنا؟ عند الشرب نقوم بتوسيع الصدر وبالتالي إخراج الهواء من الفم؛ وتحت ضغط الهواء الخارجي، يندفع السائل إلى الحيز الذي يكون فيه الضغط أقل، وبالتالي يتغلغل إلى فمنا.

وتعتمد آلية الشهيق والزفير على وجود الضغط الجوي.تقع الرئتان في الصدر ويفصل بينهما وعن الحجاب الحاجز تجويف محكم يسمى غشاء الجنب. ومع زيادة حجم الصدر، يزداد حجم التجويف الجنبي، وينخفض ​​ضغط الهواء فيه، والعكس صحيح. وبما أن الرئتين مرنتان، فإن الضغط فيهما يتم تنظيمه فقط عن طريق الضغط في التجويف الجنبي. عند الاستنشاق، يزداد حجم الصدر، بسبب انخفاض الضغط في التجويف الجنبي؛ وهذا يسبب زيادة في حجم الرئة بما يقارب 1000 مل. وفي الوقت نفسه، يصبح الضغط فيها أقل من الضغط الجوي، ويندفع الهواء عبر الشعب الهوائية إلى الرئتين. عند الزفير يتناقص حجم الصدر، مما يؤدي إلى زيادة الضغط في التجويف الجنبي، مما يؤدي إلى انخفاض حجم الرئة. ويصبح ضغط الهواء فيها أعلى من الضغط الجوي، ويندفع الهواء من الرئتين إلى البيئة.

يمكن للذباب وضفادع الأشجار أن يتشبثوا بزجاج النوافذ بفضل أكواب الشفط الصغيرة التي تخلق فراغًا والضغط الجوي يثبت كوب الشفط على الزجاج.

تتمتع الأسماك اللزجة بسطح شفط يتكون من سلسلة من الطيات التي تشكل "جيوبًا" عميقة. عندما تحاول تمزيق كوب الشفط بعيدًا عن السطح الذي يلتصق به، يزداد عمق الجيوب، وينخفض ​​الضغط فيها، ومن ثم يضغط الضغط الخارجي على كوب الشفط بشكل أقوى.

يستخدم الفيل الضغط الجوي كلما أراد أن يشرب. رقبته قصيرة، ولا يستطيع ثني رأسه في الماء، بل يخفض فقط جذعه ويسحب الهواء. وتحت تأثير الضغط الجوي، يمتلئ الجذع بالماء، ثم يثنيه الفيل ويصب الماء في فمه.

يتم تفسير تأثير الشفط للمستنقع من خلال حقيقة أنه عندما ترفع ساقك، يتم تشكيل مساحة متخلخلة تحتها. يمكن أن يصل الضغط الجوي الزائد في هذه الحالة إلى 1000 نيوتن لكل مساحة قدم شخص بالغ. ومع ذلك، فإن حوافر الحيوانات Artiodactyl، عند سحبها من المستنقع، تسمح للهواء من خلال قطعها بالمساحة المخلخلة الناتجة. يتم تعادل الضغط من أعلى وأسفل الحافر، ويتم إزالة الساق دون صعوبة كبيرة.

يجد الشخص نفسه في مكان يكون فيه الضغط أقل بكثير من الضغط الجوي، على سبيل المثال، على الجبال العالية أو عند الإقلاع أو الهبوط بالطائرة، وغالبًا ما يعاني من آلام في الأذنين وحتى في جميع أنحاء الجسم. يتناقص الضغط الخارجي بسرعة، ويبدأ الهواء بداخلنا في التوسع، مما يضغط على الأعضاء المختلفة ويسبب الألم.

عندما يتغير الضغط يتغير معدل العديد من التفاعلات الكيميائية، ونتيجة لذلك يتغير التوازن الكيميائي للجسم. مع زيادة الضغط، يحدث زيادة في امتصاص سوائل الجسم للغازات، ومع انخفاضه تنطلق الغازات الذائبة. مع الانخفاض السريع في الضغط بسبب الإطلاق المكثف للغازات، يبدو أن الدم يغلي، مما يؤدي إلى انسداد الأوعية الدموية، وغالبًا ما يكون له عواقب مميتة. وهذا يحدد الحد الأقصى للعمق الذي يمكن تنفيذ عمليات الغوص فيه (عادة لا يقل عن 50 مترًا). يجب أن يحدث نزول وصعود الغواصين ببطء شديد، بحيث يحدث إطلاق الغازات في الرئتين فقط، وليس على الفور في جميع أنحاء الدورة الدموية بأكملها.

خاتمة.

ستسمح لك المعلومات التي تم الحصول عليها خلال المشروع بمراقبة صحتك اعتمادًا على التغيرات في الضغط الجوي. يتأثر جسم الإنسان بالضغط الجوي المنخفض والعالي. مع انخفاض الضغط الجوي، هناك زيادة وتعمق في التنفس، وزيادة معدل ضربات القلب (قوتها أضعف)، وانخفاض طفيف في ضغط الدم، كما تلاحظ تغيرات في الدم على شكل زيادة في عدد خلايا الدم الحمراء. الخلايا.

مع انخفاض الضغط الجوي، ينخفض ​​\u200b\u200bالضغط الجزئي للأكسجين أيضا، وبالتالي، مع الأداء الطبيعي لأعضاء الجهاز التنفسي والدورة الدموية، يدخل الجسم كمية أقل من الأكسجين. ونتيجة لذلك، فإن الدم غير مشبع بما فيه الكفاية بالأكسجين ولا يوصله بشكل كامل إلى الأعضاء والأنسجة، مما يؤدي إلى مجاعة الأكسجين.

تذوب كمية كبيرة جدًا من الغازات في سوائل الأنسجة وأنسجة الجسم. مع ارتفاع ضغط الدم، لا يتوفر للغازات الوقت الكافي للهروب من الجسم. ظهور فقاعات غازية في الدم؛ هذا الأخير يمكن أن يؤدي إلى انسداد الأوعية الدموية، أي. انسدادها بفقاعات الغاز. ثاني أكسيد الكربون والأكسجين، كغازات مرتبطة كيميائيا في الدم، يشكلان خطرا أقل من النيتروجين، الذي يتراكم بكميات كبيرة في الدماغ وجذوع الأعصاب، بسبب قابليته العالية للذوبان في الدهون والدهون. المواد. بالنسبة للأشخاص الحساسين بشكل خاص، قد يكون ارتفاع الضغط الجوي مصحوبًا بألم في المفاصل وعدد من الظواهر الدماغية: الدوخة والقيء وضيق التنفس وفقدان الوعي.

وفي الوقت نفسه، يلعب تدريب وتقوية الجسم دورًا مهمًا في الوقاية. من الضروري ممارسة الرياضة وأداء عمل بدني معين بشكل منهجي.

يجب أن يكون الطعام عند الضغط الجوي المنخفض عالي السعرات الحرارية ومتنوعًا وغنيًا بالفيتامينات والأملاح المعدنية.

يجب أن يؤخذ هذا في الاعتبار بشكل خاص من قبل الأشخاص الذين يضطرون أحيانًا إلى العمل عند ضغط جوي مرتفع أو منخفض (الغواصين والمتسلقين عند العمل على آليات الرفع عالية السرعة)، وتكون هذه الانحرافات عن القاعدة في بعض الأحيان ضمن حدود كبيرة

الأدب:

1. الفيزياء: كتاب مدرسي. للصف السابع. التعليم العام المؤسسات / S. V. Gromov، N. A. Rodina. - م: التربية، 2001.
2. الفيزياء. الصف السابع: كتاب مدرسي. للتعليم العام المؤسسات / أ.ف.بيريشكين. - الطبعة الحادية عشرة، الصورة النمطية. - م: حبارى، 2007.
3. زورين إن آي، دورة اختيارية "عناصر الفيزياء الحيوية" - م.، "واكو"، 2007.
4. سيومكي إيه آي، مواد ترفيهية للدروس - م، "مركز النشر إن سي إيناس"، 2006.
5. فولكوف في.أ.، إس.في. جروموفا، تطورات دروس الفيزياء، الصف السابع. - م."فاكو"، 2005
6. سيرجيف آي إس، كيفية تنظيم أنشطة المشروع للطلاب، م، "آركتي"، 2006.
7. مواد من الإنترنت، دليل CRC للكيمياء والفيزياء بقلم David R. Lide، رئيس التحرير، طبعة 1997