✅Барометр-анероїд

Одним з важливих приладів, що використовуються при передбаченні погоди, є барометр. Спочатку був винайдений ртутний барометр, проте ртуть – це небезпечна речовина, і в ртутному барометрі кількість його досить велика. Тому в сучасній практиці використовується барометр-анероїд. Коротко поговоримо про те, що вимірює барометр-анероїд і який його принцип дії.

Атмосферний тиск і його вимір

Температурні умови на Землі такі, що деякі речовини знаходяться в газоподібному стані і утворюють атмосферну оболонку планети. Земного тяжіння достатньо, щоб утримувати її від розсіювання в космічному просторі, на відміну, скажімо, від місяця. Крім того, верхні шари атмосфери тиснуть на нижні, це і є причиною появи атмосферного тиску.

Вперше атмосферний тиск було виміряно Е. Торрічеллі в XVII ст. для цього була взята запаяна з одного кінця скляна трубка, наповнена ртуттю. Якщо опустити відкритий кінець трубки в чашку з ртуттю, піднявши запаяний кінець вгору, ртуть в трубці опуститься приблизно до висоти 760 мм.у запаяному кінці трубки над ртуттю при цьому з’явиться порожнеча, названа торічелевою.

З курсу фізики 7 класу відомо, що ртуть в трубці має таку висоту, щоб врівноважувати тиск повітря, отже, тиск можна виражати в одиницях висоти ртутного стовпа і вимірювати за допомогою звичайної лінійки. Такий прилад, що складається з трубки з ртуттю і лінійки, називається ртутним барометром.

Ртуть можна замінити будь-який інший рідиною, в тому числі водою. Однак вода в 13,5 разів легше ртуті, а значить, і стовп її в трубці буде в стільки ж разів вище і складе близько 10 м.вимірювати висоту такого стовпа незручно, але такі барометри також існують.

БРтутний барометр є простим і точним приладом для вимірювання атмосферного тиску, але ртуть — отруйна речовина, що має властивість повільно випаровуватися (і пари ртуті також отруйні).

Тому винайшли барометр, в якому не використовувалася ртуть для вимірювання (анероїд, тобто безрідний). Головна частина пристрою барометра-анероїда – це запаяна металева гофрована коробочка, з якої викачане повітря. Під дією атмосферного тиску коробочка трохи стискається, і тим сильніше, чим вище тиск. Якщо тиск слабшає, гофрована частина коробочки трохи розпрямляється. Таким чином, товщина такої коробочки буде завжди пропорційна величині тиску, що діє зовні.

До коробочки припаяна тяга, яка через спеціальний важільний механізм передається на стрілку, шкала якої може бути проградуйована будь — яким зручним чином — хоч в міліметрах ртутного стовпа, хоч в стандартних одиницях СІ-паскалях.

Як правило, в таких барометрах в важільному механізмі є спеціальний настроювальний гвинт, що дозволяє змінювати положення стрілки. Зміна товщини коробочки дуже невелика, і при промисловому виробництві витримувати необхідну точність виготовлення занадто накладно. Тому коробочка виготовляється з деяким допуском, а точне виставлення значення атмосферного тиску проводиться за допомогою настроєчного гвинта по еталонному барометру.

Сама цифра атмосферного тиску не дуже інформативна. Набагато важливіше її зміни. Багато хто знає, що погода скоро зіпсується, якщо “барометр падає”.

І навпаки, погода покращиться, якщо показання барометра збільшуються. Тому в більшості барометрів-анероїдів є також друга контрольна стрілка, яку можна виставляти вручну. Ця стрілка поєднується з основною, і далі, через деякий час, стає ясно, як змінюється тиск — зростає воно або падає. Крім того, нерідко в барометр додаються додаткові маленькі прилади — термометр і гігрометр.

Що ми дізналися?

Барометр-анероїд – це прилад, призначений для вимірювання атмосферного тиску і не містить всередині рідини. Його основою є гофрована коробочка, зміна товщини якої за допомогою важільного механізму передається на стрілку.

Посилання на основну публікацію