ЧТО МОЖЕТ ВОЗДУХ
Опыт 1
Он может, например, подбросить монету! Положи на стол небольшую монетку и забрось ее себе в руку толчком воздуха. Для этого, держа руку щитком позади монеты, резко дунь на стол. Только не на то место, где лежит монета, а на расстоянии 4-5 см перед ней.
Воздух, сжатый твоим дуновением, проникнет под монету и подбросит ее прямехонько тебе в горсть.
Несколько проб - и ты научишься брать со стола монету, не прикасаясь к ней рукой!
Опыт 2
Если есть у тебя узенькая коническая рюмка, можешь сделать еще один забавный опыт с монетами. На дно рюмки положи копейку, а сверху - пятак. Он ляжет горизонтально, словно крышка, хотя и не достает до края рюмки.
Теперь резко дунь на край пятака.
Он встанет ребром, а копейка будет выброшена сжатым воздухом. После этого пятак ляжет на место. Так невидимка помог тебе достать со дна рюмки копейку, не прикасаясь ни к ней, ни к пятаку, лежащему сверху.
Опыт 3
Похожий опыт можно сделать с рюмками для яиц. Поставь две такие рюмки рядом и в ту, что поближе к тебе, положи яйцо.
На случай неудачи яйцо возьми крутое. А теперь сильно и резко дунь в то место, которое указано стрелкой на рисунке, как раз в самый край рюмки.
Яйцо подскочит и «пересядет» в пустую рюмку!
Невидимка-воздух проскочил между краем рюмки и яйцом, ворвался в рюмку, да так сильно, что яйцо подскочило вверх!
У некоторых этот опыт не получается-«не хватает духа». Но если вместо крутого яйца взять пустую, выдутую скорлупу, получится наверняка!
ТЯЖЕЛЫЙ ВОЗДУХ
Возьми широкую деревянную линейку (которую не жалко). Уравновесь ее на краю стола, чтобы при малейшем нажиме на свободный конец линейка падала. А теперь расстели на столе поверх линейки газету. Аккуратно расстели, разгладь руками, расправь все складочки.
Раньше линейку можно было опрокинуть пальцем. Теперь добавилась газета, да много ли она весит? А ну-ка, смелее: встань от линейки сбоку и ударь по ее концу кулаком!
Даже кулак заболел, а линейка лежит, словно гвоздями приколочена. Ну, сейчас мы ей покажем, как упираться! Бери палку и бей со всего размаха. Бах! Линейка пополам, а газета лежит себе как ни в чем не бывало.
Почему же газета оказалась такой тяжелой?
Да потому, что на нее сверху давит воздух. По 1 кг на каждый квадратный сантиметр. А квадратных сантиметров у газеты ой как много! А ну-ка посчитай, какая это площадь? Примерно 60 х 42 = 2520 см2. Значит, воздух давит на нее с силой две с половиной тысячи килограммов, две с половиной тонны!
Поднимай газету медленно - воздух будет и под нее проникать, и снизу давить с такой же точно силой. Но попробуй оторвать ее от стола разом, и ты уже видел, что получается. Воздух не успевает попасть под газету -и линейка ломается пополам!
ПРИСОСКА ИЗ ШКОЛЬНОЙ РЕЗИНКИ
Из трех предметов, названных в заголовке, наименее удобен для опытов спрут. Во-первых, его трудно достать, а во-вторых, со спрутом шутки плохи. Как схватит своими страшными щупальцами, как присосется присосками - не оторвешь!
Зоологи говорят, что присоска спрута имеет форму чашечки с кольцевым мускулом. Спрут напрягает мускул- чашечка сжимается, становится уже. А потом, когда эта чашечка прижмется к добыче, мускул расслабляется.
Смотри, как интересно: для того чтобы удержать добычу, спрут не напрягает мускулы, а расслабляет их! И все равно присоски присасываются. Словно редиска к тарелке!
Опыт
От опытов с живым спрутом нам с тобой пришлось отказаться. Но одну присоску мы все-таки сделаем - искусственную присоску, из школьной резинки.
Возьми мягкую резинку и в середине одной боковой стороны выдолби углубление. Это будет чашечка присоски. Ну, а мускулы используем твои. Они ведь нужны только для того, чтобы сжать присоску сначала, а потом все равно расслабляются, так что руку можно будет убрать.
Сожми резинку, чтобы чашечка уменьшилась, и прижми ее к тарелке. Только смочи сначала: резинка ведь не редиска, у нее своего сока нет. Кстати, спрут тоже «работает» мокрыми присосками.
Прижал резинку?
Теперь отпускай, она присосалась надежно.
Есть и мыльницы с резиновыми присосками. Они прилепляются к кафельной стене ванной. Их тоже надо сначала смочить, а потом придавить к стене и отпустить. Держатся!
Ну, а теперь о мухе!
Скажи-ка, ты никогда не задумывался над тем, как это она ходит по стене и даже по потолку?
Есть даже такая загадка: «Что над нами вверх ногами?» Может быть, у мухи на концах ножек коготки? Крючочки, которыми она цепляется за неровности стен и потолка? Но она ведь и по оконному стеклу гуляет совершенно свободно, и по зеркалу. Там-то уж и мухе зацепиться не за что. Оказывается, на лапках у мухи тоже присоски.
Вот и утверждай после этого, что между мухой и спрутом нет ничего общего.
КАК ОПОРОЖНИТЬ СТАКАН?
Стакан и бутылка наполнены водой. Нужно опорожнить стакан бутылкой, не опорожнив ее.
Проделайте в пробке бутылки два отверстия и проткните через них две соломинки, одну, равную по Длине высоте стакана, другую - вдвое длиннее. Заклейте затем хлебным мякишем один конец меньшей соломинки и заткните бутылку пробкой так, чтобы в бутылку вошли открытые концы соломинок.
Теперь, если вы перевернете бутылку, из большой соломинку начнет вытекать вода. Опрокиньте бутылку над стаканом с водой так, чтобы маленькая соломинка касалась дна стакана, и срежьте ножницами ее конец заклеенный хлебным мякишем. Вода станет вытекать из большой соломинки, пока стакан не опорожнится. Почему?
Это объясняется так: соломинки выполняют роль сифона. Образуемая вытекающей водой пустота в бутылке немедленно наполняется водой из стакана, которую гонит в бутылку давление воздуха на поверхности воды в стакане.
ВведениеОб атмосферном давлении мы слышим практически каждый день, например, когда слышим прогноз погоды или разговор двух бабушек про давление и головную боль. Атмосфера окружает нас повсюду и давит свои весом, но мы никак это давление не ощущаем. Как можно доказать существование атмосферного давления?
Гипотеза : если атмосфера оказывает давление на нас и окружающие нас тела, то его можно обнаружить опытным путем.Цель : экспериментально доказать существование атмосферного давления.Задачи :1. Подобрать и провести опыты, доказывающие существование атмосферного давления.
2. Показать практическое применение атмосферного давления в быту, технике, природе.
Объект : атмосферное давление.Предмет : опыты, доказывающие существование атмосферного давления.Методы исследования: анализ литературы и материалов сети Интернет, наблюдение, физический эксперимент, анализ и обобщение полученных результатов.Глава 1.Понятие атмосферного давления §1.Из истории открытия атмосферного давленияВпервые атмосферное давление было измерено итальянским ученым, математиком и физиком Эванджелисто Торричелли в далеком 1644 году. Он взял стеклянную трубку длиной 1 метр, запаянную с одного конца, наполнил ее полностью ртутью и перевернул, опустив открытый конец в чашку со ртутью. К удивлению окружающих, из трубки вылилась лишь небольшая часть ртути. В трубке остался столбик ртути высотой 76 см (760 мм). Торричелли утверждал, что столбик ртути удерживается атмосферным давлением. Именно ему впервые пришла эта мысль. Торричелли назвал свой прибор ртутным барометром и предложил измерять атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба (Рис.1).
Рис. 1 Ртутный барометр Торричелли Рис.2 Водяной барометр
С тех пор появилось название барометра (от греч.
барос - тяжесть, метрео - измеряю) .Эксперименты по измерению атмосферного давления проводил французский ученый Блез Паскаль, в честь которого названа единица измерения давления. В 1646 году он построил водяной барометр для измерения атмосферного давления. Для измерения атмосферного давления величиной 760 мм ртутного столба высота столба воды в этом барометре достигала более 10 метров, что, конечно же, очень неудобно (рис.2).
Современные барометры доступны каждому обывателю. На рисунке 3 изображен современный барометр - анероид (в переводе с греческого языка -
безжидкостный ). Так барометр называют потому, что он не содержит ртути.
Рис.3.Барометр - анероид
Многие ученые пытались доказать существование атмосферного давления, проводили эксперименты. В учебнике физики 7 класса описывается опыт, доказывающий существование атмосферного давления. В 1654 году был проведен опыт с «магдебургскими полушариями». Из плотно прижатых друг к другу металлических полусфер был откачан воздух. Атмосферное давление настолько сильно сжимало их снаружи, что снова разделить полушария не смогли даже 16 (восемь пар) лошадей, тянущих полушария в разные стороны (Рис.4). Проведен этот эксперимент немецким физиком, бургомистром города Магдебурга Отто фон Герике .
Сейчас в Германии памятники знаменитым «магдебургским полушариям» можно встретить на каждом шагу (рис.5).
Рис.4 Опыт с полушариями Рис.5 «Магдебургские полушария»
§2 Особенности атмосферного давленияКаков механизм возникновения атмосферного давления? Ответ на этот вопрос мы нашли в учебниках природоведения, физики, в сети Интернет.
Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют атмосферой (от греческого
атмос - пар, воздух, сфера - шар).Атмосфера простирается на высоту нескольких тысяч километров и похожа на многоэтажный дом(рис.6). В результате притяжения Земли верхние слои атмосферы давят своим весом на нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле, сжат больше всего и, согласно закону Паскаля, передает давление по всем направлениям на все, что находится на Земле и вблизи неё .
Рис.6 Строение атмосферы Земли.
Наблюдения метеорологов показывают, что атмосферное давление в местностях, лежащих над уровнем моря, в среднем равно 760 мм рт.ст., такое давление называют
нормальным атмосферным давлением . С высотой плотность воздуха уменьшается, что приводит к уменьшению давления. На вершине горы атмосферное давление меньше, чем у её подножья. При небольших подъемах в среднем на каждые 10,5 м подъема давление уменьшается на 1 мм ртутного столба или на 1,33 гПа.Существованием атмосферного давления могут быть объяснены многие явления, с которыми мы встречаемся в жизни. Например, я узнал из учебника физики 7 класс, что в результате атмосферного давления на каждый квадратный сантиметр нашего тела и любого предмета действует сила равная 10Н, но тело не разрушается под действием такого давления. Это объясняется тем, что оно внутри наполнено воздухом, давление которого равно давлению наружного воздуха. Когда мы вдыхаем воздух, то увеличиваем объем грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких уменьшается и атмосферное давление, вталкивает туда порцию воздуха. При выдыхании происходит наоборот.
Как мы пьем?
Втягивание ртом жидкости вызывает расширение грудной клетки и разрежение воздуха, как в легких, так и во рту. Давление внутри ротовой полости уменьшается. Повышенное, по сравнению с внутренним наружное атмосферное давление «вгоняет» туда часть жидкости. Так организм человека использует атмосферное давление .На явлении атмосферного давления основаны принципы действия многих устройств. Одним из таких является поршневой жидкостный насос. Насос схематически изображен на рисунке 7.Он состоит из цилиндра, внутри которого ходит вверх и вниз плотно прилегающий к стенкам поршень. При движении поршня вверх вода под действием атмосферного давления поднимается вверх (в пустоту).
По такому же принципу работает медицинский шприц, который нашел широкое применение в медицине.Любопытен тот факт, что еще в 1648 году французский философ, математик и физик Блез Паскаль, изучая особенности поведения жидкости под давлением, изобрел шприц - забавную конструкцию из пресса и иглы. Настоящий шприц появился только в 1853 году. Любопытно, что сконструировали машинку для инъекций сразу два человека, работавших независимо друг от друга: шотландец Александр Вуд (Wood) и француз Шарль Габриель Праваз (Pravaz). А название «spritze», что означает «впрыскивать, брызгать», придумали немцы .
Рис.7 Насос Рис.8 Гидравлический пресс и фонтан
Действием атмосферного давления объясняется принцип действия гидравлического пресса, домкрата, гидравлического тормоза, фонтана, пневматического тормоза и многих технических устройств (рис.8).
Перепады атмосферного давления влияют на погоду.
При снижении атмосферного давления, повышается влажность воздуха, возможны осадки и повышение температуры воздуха. Когда повышается атмосферное давление, погода становится ясной и не имеет резких перепадов влажности и температур. Для того, чтобы человеку было комфортно, атмосферное давление должно быть равно 750 мм. рт. столба.Если атмосферное давление отклоняется, хоть на 10 мм, в ту или иную сторону, человек чувствует себя не комфортно и это может сказаться на его состоянии здоровья.
В результате теоретических исследований мы установили, что атмосферное давление существенно влияет на жизнедеятельность человека.
Глава 2.Опыты, подтверждающие существование атмосферного давления Опыт№1 . Принцип действия медицинского шприца и пипетки . Приборы и материалы : шприц, пипетка,стакан с подкрашенной водой.Ход опыта : опустить поршень шприца вниз, затем опустить в стакан с водой и поднять поршень. Вода войдет в шприц (Рис.9). Надавливаем на резинку пипетки, жидкость поступает в стеклянную трубочку.Объяснение опыта : при опускании поршня воздух выходит из шприца и давление воздуха в нем уменьшается. Наружный воздух под действием атмосферного давления вталкивает жидкость в шприц. По такому же принципу «работает» пипетка (Рис.10).
Рис.9 Медицинский шприц Рис. 10 Пипетка
Опыт №2. Как достать монетку из воды не намочив рук? Приборы и материалы : тарелка, свеча на подставке, сухой стакан.Ход опыта : на тарелку кладем монетку, затем наливаем немного воды, ставим зажженную свечу. Накрываем свечу стаканом. Вода оказывается в стакане, а тарелка – сухая.Объяснение опыта : свеча горит и воздух из-под стакана разрежается, давление воздуха там уменьшается. Атмосферное давление снаружи загоняет воду под стакан.
Рис.11 Опыт с монеткой
Опыт№3. Стакан- непроливайка. Приборы и материалы : стакан, вода, лист бумаги.Ход опыта : в стакан налить воду и сверху закрыть бумагой. Перевернуть стакан. Лист бумаги не падает, вода из стакана не проливается.Объяснение опыта : воздух давит со всех сторон и снизу вверх тоже. Сверху на лист действует вода. Давление воды в стакане равно давлению воздуха снаружи.Опыт№4. Как опустить яйцо в бутылку? Приборы и материалы : стеклянная бутылка с широким горлышком, вареное яйцо, спички и свечки для торта.Ход опыта : варенное яйцо очистим от скорлупы, втыкаем свечки в яйцо и подожжем их. Сверху поднесем бутылку и вставим яйцо в неё как пробку. Яйцо втянется в бутылку.Объяснение опыта: огонь вытесняет кислород из бутылки, давление воздуха внутри бутылки уменьшилось. Снаружи давление воздуха осталось прежним и заталкивает яйцо в бутылку(Рис.12).
Рис. 12 Опыт с яйцом Рис.13 опыт с бутылкой
Опыт№5.Сплющенная бутылка. Приборы и материалы : чайник с горячей водой, пустая пластиковая бутылка.Ход опыта : ополоснуть бутылку горячей водой. Воду слить и бутылку быстро закрыть крышкой. Бутылка сплющится.Объяснение опыта : горячая вода нагрела воздух в бутылке, воздух расширился. Когда закрыли пробкой бутылку, воздух остыл. Давление при этом уменьшилось. Снаружи атмосферный воздух сдавил бутылку (Рис.13).Опыт№6. Стакан с водой и лист бумаги.
Приборы и материалы : стакан, вода и лист бумаги.
Ход опыта : налить воду в стакан (но неполный), накрыть листом бумаги и перевернуть. Лист не отпадет от стакана.
Объяснение опыта : лист бумаги удерживает атмосферное давление, которое с наружи действует с большей силой, чем вес воды в стакане.(рис 14)
Рис. 14 опыт со стаканом
Опыт№7. Отто фон Герике в домашних условиях.
Приборы и материалы : 2 стакан, кольцо листа бумаги диаметром со стакан смоченное в воде, огарок свечи, спички.
Ход опыта : в один стакан ставим зажжённую свечу, сверху ложем бумажное кольцо смоченное в воде и накрываем вторым стаканом и слегка надавливаем. Свеча тухнет, стакан верхний поднимаем и замечаем, что второй стакан прижат к верхнему.
Объяснение опыта : воздух от нагрева расширился и часть его вышла наружу. Чем меньше остается воздуха внутри тем сильнее они сжимаются с наружи атмосферным давлением, которое остается постоянным. Проникнуть внутрь воздуху, мешает смоченное водой, бумажное кольцо
Рис.15 Магдербургские полушария дома.
Глава 3.Практическое использование атмосферного давления.
1.Как мы пьём? Мы приставляем стакан или ложку с жидкостью ко рту и «втягиваем» в себя их содержимое. Почему, в самом деле, жидкость устремляется к нам в рот? Что её увлекает? Причина такова: при питье мы расширяем грудную клетку и тем разрежаем воздух во рту; под давлением наружного воздуха жидкость устремляется к нам в то пространство, где давление меньше, и таким образом проникает в наш рот.
Итак, строго говоря, мы пьём не только ртом, но и лёгкими; ведь расширение лёгких – причина того, что жидкость устремляется в наш рот.
2. Атмосферное давление в живой природе . Мухи и древесные лягушки могут держаться на оконном стекле благодаря крошечным присоскам, в которых создаётся разрежение, и атмосферное
давление удерживает присоску на стекле. Рыбы-прилипалы имеют присасывающую поверхность, состоящую из складок, образующих глубокие «карманы». 
При попытке оторвать присоску от поверхности, к которой она прилипла, глубина карманов увеличивается, давление в них уменьшается, и тогда внешнее давление еще сильнее прижимает присоску.
3.Автоматическая поилка для птиц состоит из бутылки, наполненной водой и опрокинутой в корытце так, так что горлышко находится немного ниже уровня воды в корытце. Почему вода не выливается из бутылки? Атмосферное давление удерживает воду в бутылке.
4. Поршневой жидкостный насос
вода в цилиндре под действием атмосферного давления поднималаеться за поршнем. На этом основано действие поршневых насосов. Насос схематически изображен на рисунке. Он состоит из цилиндра, внутри которого ходит вверх и вниз плотно прилегающий к стенкам поршень 1. В нижней части цилиндра и в самом поршне установлены клапаны 2, открывающиеся только вверх. При движении поршня вверх вода под действием атмосферного давления входит в трубу, поднимает нижний клапан и движется за поршнем. (см. приложение рис 1). При движении поршня вниз вода, находящаяся под поршнем, давит на нижний клапан, и он закрывается. Одновременно под давлением воды открывается клапан внутри поршня, и вода переходит в пространство под поршнем. При последующем движении поршня вверх с ним поднимается и находящаяся над ним вода, которая заливается в трубу. Одновременно за поршнем поднимается новая порция воды, которая при последующем опускании поршня окажется над ним.
5.Ливер это прибор для взятия различных жидкостей . Ливер опускают в жидкость, затем закрывают пальцем верхнее отверстие и вынимают из жидкости. Когда верхнее отверстие открывают из ливера начинает течь вода
6.
Барометр-анероид
– это прибор для измерения атмосферного давления, основанного на безжидкостном исполнении. Действие прибора основано на измерении вызываемых атмосферным давлением упругих деформаций
тонкостенного металлического сосуда, из которого откачан воздух.
Реквизит: пластиковая бутылка с крышкой и длинная стеклянная трубка диаметром 6-8 мм, открытая с обоих концов (ее вполне может заменить резиновая или пластиковая трубочка).
Ход опыта:
Сделайте в крышке бутылки отверстие, в которое плотно входит трубка.
В самой бутылке ближе к донышку сделайте небольшое отверстие 1-2 мм.
Налейте в бутылку воды и закрутите крышку с трубкой. Конец трубки должен находиться выше уровня отверстия.
Струя из отверстия вытекает с постоянной скоростью, несмотря на понижение уровня жидкости в сосуде! Форма струи не изменяется! Только когда вода опустится до нижнего уровня трубки, напор нечинает уменьшаться.
Напор воды можно менять, изменяя глубину погружения трубки в бутылку.
Объяснение: давление на уровне отверстия равно сумме атмосферного и гидростатического давлений. Оно будет оставаться таким до тех пор, пока уровень воды не опустится до нижнего конца трубки
Реквизит: две пластиковые бутылки с крышками, футляр от фотопленки.
Ход опыта:
В крышках бутылок проделайте одинаковые отверстия диаметром 6 - 8 мм.
Отрежьте донышко от футляра фотопленки.
Вставьте с двух концов получившегося цилиндра крышки с отверстиями резьбой наружу.
Одну бутылку на одну треть заполните водой.
Соедините бутылки крышками.
Поставьте бутылки вертикально так, чтобы бутылка с водой оказалась сверху.
Вода из верхней бутылки вытекать не будет!
Этот эксперимент повторяет описанный в литературе эксперимент с воронкой, вставленной в бутылку. В воронку резко наливают воду из стакана, вода из нее не вытекает. Опыт с воронкой не всегда получается, т.к. требует герметичного соединения воронки и бутылки, а так же уменьшения внутреннего отверстия воронки. Предложенный опыт надежный, получается всегда, вода не выливается месяцами.
Объяснение: при внимательном наблюдении вы заметите, что небольшая порция воды вытекла из верхней бутылки. Следовательно, давление воздуха в ней стало меньше атмосферного, в нижней бутылке - больше атмосферного. Увеличение давления в нижней бутылке оказалось достаточным, чтобы уравновешивать гидростатическое давление воды верхней бутылки. Играет значение и поверхностное натяжение воды.
Реквизит: пластиковая бутылка, горячая вода.
Ход опыта:
Ополосните пластиковую бутылку горячей водой из-под крана.
Плотно закройте бутылку крышкой.
Бытылка сомнётся. В фильме это не показано. Мы видим только результат.
Объяснение: воздух в бутылке остывает до комнатной температуры. Давление внутри бутылки падает и становится меньше атмосферного. Атмосфера сдавливает бутылку с боков. Пластиковая бутылка деформируется. Воздух так быстро охлаждается, что весь опыт занимает около десяти секунд.
Тот же эффект можно получить, воспользовавшись вакуумным насосом. Закройте пластиковую бутылку крышкой с патрубком и соедините ее шлангом с вакуумным насосом. После нескольких тактов откачивания бутылка с характерным звуком превращается в "лепешку". Форма бутылки восстановится, если ее снова накачать воздухом.
Тема для исследования: выпускается большое количество пластиковых бутылок различного объема и формы. Изучите, одинаково ли они деформируются. Объясните результат исследования.
Реквизит: прямоугольная картонка произвольного размера, газета, динамометр (или бельевая резинка), большая скрепка, скотч.
Ход опыта:
В центре картонки с помощью скотча вертикально закрепите большую канцелярскую скрепку, согнутую в виде треугольника.
Положите картонку на стол скрепкой вверх, а на нее развернутую газету. Прорвите газету в том месте, где находится скрепка.
Прикрепите к скрепке динамометр, резко потяните его.
Замерьте динамометром силу, которую необходимо приложить, чтобы оторвать газету с картонкой от стола.
Замерьте вес картонки с газетой.
Сравните результат.
Результаты разительно отличаются. При резком движении требуется в десятки раз большая сила!
Объяснение: сила атмосферного давления, действующая на газету, определяется произведением атмосферного давления на площадь газеты. Эта сила значительно больше веса картонки вместе с газетой.
Муниципальное автономное образовательное учреждение
« Средняя общеобразовательная школа №16
г. Сыктывкара с углубленным изучением отдельных предметов»
Подтверждение существования
атмосферного давления
Торопов Иван, 5 «в» класс
Руководитель:
Торопова Ирина Ивановна,
Учитель физики
2013год
- Введение- стр. 2
- Материал и методика – стр. 3
3.3.1Результаты исследования – стр. 4
3.2Действие атмосферного давления – стр.5
3.3Опыты, подтверждающие существование
атмосферного давления-стр.6-8
3.4Влияние атмосферного давления на человека – стр. 8
3.5Значение атмосферы – стр. 9
- Выводы – стр. 10
4.Литература-стр. 11
1.Введение
Цель – привести доказательства существования атмосферного давления.
Задачи:
- Собрать информацию об атмосферном давлении
- Провести опыты по подтверждению существования атмосферного давления
- Определить роль атмосферного давления в жизни человека.
- Проанализировать полученные результаты и информацию.
2.Материал и методика
Дата проведения исследований - январь- начало марта 2013г.
Место проведения – кабинет физики школы
Описание:
1.Выяснить, что такое атмосферное давление
2.Кто впервые обнаружил существование атмосферного давления
3.Какие опыты подтверждают существование атмосферного давления
4.Выяснить значение атмосферного давления для всего живущего на Земле.
3.1 Результаты исследования
Атмосферное давление - давление атмосферного воздуха на находящиеся в нем предметы и на земную поверхность
Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле
Эванджелиста Торричелли изобрел прибор, который состоял из стеклянной трубки, запаянной сверху и сосуда с ртутью. В стеклянную трубку Торричелли налил ртуть, затем повернул её. Сначала какое-то количество ртути из трубки вылилось, но потом высота столбика почти не менялась.
Стеклянную трубку высотой 1 метр он разделил на 1000 частей. Чему равна 1 часть? (1 мм). Поэтому атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба. С тех пор нормальным принято считать давление 760 мм ртутного столба.
3.2 ДЕЙСТВИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ.
1.В результате атмосферного давления на каждый квадратный сантиметр нашего тела и любого предмета действует сила равная 10Н, но тело не разрушается под действием такого давления. Это объясняется тем, что оно внутри наполнено воздухом, давление которого равен давлению наружного воздуха.
Когда мы вдыхаем воздух, то увеличиваем объем грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких уменьшается и атмосферное давление, вталкивает туда порцию воздуха.
При выдыхании происходит наоборот.
2. Многие живые организмы, например глисты, спруты, черви- сосальщики, пиявки, комнатные мухи, имеют присоски, при помощи которых они могут прилипнуть, присосаться к любому предмету. Пиявки пользуются присосками для перемещения по дну водоема, осьминоги - для схватывания добычи. . Присоски увеличиваются в объеме, поэтому внутри них образуется разреженное пространство, и наружное давление воздуха прижимает их к какому-либо предмету.
3. ..На земной поверхности атмосферное давление изменяется от места к месту и во времени. Особенно важны определяющие погоду непериодические изменения атмосферного давления, связанные с возникновением, развитием и разрушением медленно движущихся областей высокого давления (антициклонов) и относительно быстро перемещающихся огромных вихрей (циклонов), в которых господствует пониженное давление.
4. А вот рыбы чувствуют колебания атмосферного давления гораздо лучше
Рыбе, чтобы уменьшить влияние высокого давления, стоит подняться в более высокие слои воды. И, наоборот - при низком - опуститься глубже.
3.3Опыты, подтверждающие
существование атмосферного давления
Опыт№1
(вода в шприце).
Приборы и материалы: шприц, стакан с подкрашенной водой..
Ход опыта: опустить поршень шприца вниз, затем опустить в стакан с водой и поднять поршень. Вода войдет в шприц.
Объяснение опыта: при опускании поршня воздух выходит из шприца и давление воздуха в нем уменьшается. Наружный воздух вталкивает воду в шприц.
Опыт №2.
(сухая тарелка)
Приборы и материалы: тарелка, свеча, сухой стакан.
Ход опыта: наливаем немного воды в тарелку, ставим зажженную свечу. Накрываем свечу стаканом. Вода оказывается в стакане, а тарелка – сухая.
Объяснение опыта: огонь выталкивает воздух из-под стакана, давление воздуха там уменьшается. Атмосферное давление снаружи загоняет воду под стакан.
Опыт№3.
(стакан- непроливайка).
Приборы и материалы: стакан, вода, лист бумаги.
Ход опыта: в стакан налить воду и сверху закрыть бумагой. Перевернуть стакан. Лист бумаги не падает.
Объяснение опыта: воздух давит со всех сторон и снизу вверх тоже. Сверху на лист действует вода. Давление воды в стакане равно давлению воздуха снаружи.
Опыт№4.
(яйцо в бутылке)
Приборы и материалы: стеклянная бутылка из- под молока, вареное яйцо, спички и свечки для торта.
Ход опыта: вставим свечки в яйцо и подожжем их. Сверху поднесем бутылку.вставим яйцо как пробку.
Объяснение опыта: огонь вытесняет кислород из бутылки, давление воздуха внутри бутылки уменьшилось. снаружи давление воздуха осталось прежним и заталкивает яйцо в бутылку.
Опыт№5.
(сплющенная бутылка)
Приборы и материалы:
Чайник с горячей водой, пустая пластиковая бутылка.
Ход опыта: ополоснуть бутылку горячей водой. Воду слить и бутылку быстро закрыть крышкой. Бутылка сплющится.
Объяснение опыта: горячая вода нагрела воздух в бутылке, воздух расширился. Когда закрыли пробкой бутылку, воздух остыл. Давление при этом уменьшилось. Снаружи атмосферный воздух сдавил бутылку.
Опыт№6.
(могучая присоска).
Приборы и материалы: мыльница с присоской, классная доска, ноутбук.
Ход опыта: прижать мыльницу с присоской к доске- мыльница держится. Прижать мыльницу к ноутбуку- можно поднять аппарат достаточно высоко. Присоска держит.
Объяснение опыта: когда прижимаем мыльницу к поверхности – из-под присоски выдавливается воздух, давление там уменьшается. Воздух снаружи продолжает оказывать давление. Присоска держится.
Опыт№7.
(медицинская банка)
Приборы и материалы: медицинские банки, спирт
Ход опыта: вату смочить спиртом и поджечь. Прогреть изнутри банку и поставить на спину больного.
Объяснение опыта: огонь из банки выдавливает кислород. Когда банку прижимаем к спине, внутри банки давление воздуха маленькое. Снаружи обычное давление воздуха. Оно втягивает ткани спины. Получается выпуклость.
3. 4Влияние атмосферного давления на человека
Сердечнососудистые заболевания :
,
- резкое понижение или повышение (на 8 градусов и больше) температуры воздуха;
- резкие перепады атмосферного давления (более 6 мм рт. ст. в течение суток);
-
(температура воздуха больше +25°С) или сильный
(температура ниже -20°С);
- влажность воздуха выше 80%;
- сильный ветер (8 м/сек и больше)
.
Заболевания органов дыхания
:
:
- те же перепады температуры воздуха и давления и сильный ветер;
- особенно опасна жаркая
с повышенной влажностью воздуха летом и промозглая слякоть зимой.
3.5Значение атмосферы
1. Атмосфера защищает все живое на Земле от разрушительных действия ультрафиолетовых лучей, от быстрого нагревания лучами Солнца и остывания.
2. Атмосфера надежная защита нашей планеты от метеоритов. Не будь ее, они сыпались бы на Землю как дождь. Пока метеориты летят через атмосферу, они встречают сопротивление воздуха, раскаляются и сгорают. Это явление можно наблюдать в ночном небе. Его называют «звездный дождь» или «падающие звезды».
3. Атмосфера определяет все жизненные процессы на Земле и оказывает большое влияние на жизнь и хозяйственную деятельность человека.
4. Человек использует энергию движущихся масс воздуха, например, для получения электрической энергии, с этой целью строятся ветровые электростанции.
3.6Выводы.
- Собрана информация об атмосферном давлении.
- Проведены опыты по подтверждению существования давления атмосферы..
- Найдена информация о воздействии атмосферного давления на все тела на Земле и на человека.
- Атмосферное давление существует.
- Оно действует на все предметы на Земле и на человека.
Литература
1. Балашов М. М.О природе. М., Просвещение, 1991
2. Вечера по физике в ср. школе. Состав. Браверман Э.М. М., Просвещение, 1969
3. Владимиров А. В. Рассказы об атмосфере. М., Просвещение, 1981
4. Гальперштейн Л. Забавная физика. М., Просвещение, 1993
5. Горев Л.А. Занимательные опыты по физике. М., Просвещение, 1985
7. Кац И. Биофизика на уроках физики. М., Просвещение, 1988
9. Покровский С. Ф. Наблюдай и исследуй сам. М., Просвещение, 1966