Типы барометров. Когда и для чего нужен барометр

Барометр является ключевым инструментом в практике прогноза погоды. Барометр измеряет атмосферное давление, которое определяется весом воздуха над нами (от верхней границы атмосферы до поверхности моря). Если давление высокое, то это означает, что имеется большое количество воздуха над нами, если низкое, то воздуха меньше, чем где-либо вокруг, дальше от нас. Это невозможно заметить на глаз, так как воздух невидим.

Мы заинтересованы в атмосферном давлении потому, что оно информирует нас о распределении воздушных масс вокруг нас и об ожидаемых ветрах, которые возникают, когда воздух перетекает из областей с высоким атмосферным давлением в регионы с низким давлением. Чем больше разность давлений над соседними территориями, тем сильнее будет ветер.

В прогнозах погоды и на метеокартах принято отражать атмосферное давление в миллибарах (mb). Нам нужно знать является ли переданное официальным прогнозом или снятое с барометра давление высоким или низким, а его изменение большим или малым. Для этого необходимо помнить, что «стандартное» атмосферное давление составляет 1013 mb, но для каждой местности и времени года оно может немного отличаться от этой цифры.
На метео картах давление указано только двумя последними цифрами (предыдущие опущены). 1024 будет показано как «24», или 996 как «96». В большинстве случаев действительное давление в центрах циклонов и антициклонов пишется полностью и подчеркивается, но индивидуальные изобары (линии одинакового давления) имеют только две цифры. Обычно изобары прочерчены с интервалом в 4 mb на картах USA, хотя карты других стран могут иметь интервал от 2 mb (Австралия) и до 5mb на Европейских картах.

Типы барометров
Первый барометр был изобретен Евангелиста Торричелли в 1643 году. О Торричелли часто говорили как об ученике Галилео, но он проработал с ним только 3 месяца до смерти последнего и изобрел свой первый ртутный барометр несколько лет спустя.

Ртутный барометр Торричели

Прибор представлял собой полую стеклянную трубку, закрытую с одного конца и заполненную ртутью, которая была опущена открытым концом в сосуд с ртутью. Давление воздуха на открытую поверхность ртути уравновешивало давление столба ртути в трубке, и уровень ее оказывался на определенной высоте – около 760 мм. ртутного столба. Безусловно, такой прибор был громоздким и хрупким и не мог иметь широкого применения в практике.
Дальнейшее усовершенствование барометра шло по пути отказа от ртути и использования герметичных емкостей с вакуумом внутри, и в 1847 году первый барометр анероид был сконструирован другим итальянцем Люсьеном Види. «Анероид» означает без жидкости. Этот тип барометров используется и по сей день.

Барометр-анероид

«Сердцем» инструмента является герметичный гофрированный металлический цилиндр (сильфон), из которого частично откачан воздух (1). Когда внешнее давление воздуха изменяется, этот цилиндр расширяется или сжимается и это движение передается через систему рычагов (2) и нить (3) на ось вращения стрелки (4), которая и показывает нам давление на шкале значений (5). Прибор помещен в корпус (6) со стеклом над шкалой (7).

Другой, полезный в метеорологии прибор называется барограф. Это тот же барометр анероид, который может записывать чернильной линией значения давления за определенный период (обычно неделя) на бумажную ленту, обернутую вокруг барабана с часовым механизмом.

Барограф

Преимуществом этого прибора является то, что по этой линии мы можем напрямую наблюдать так называемую барограмму - изменение давления с течением времени, что на самом деле интересует нас больше всего.

Барограмма – график барической тенденции

Это очень ценная информация для прогноза погоды. Имея барограф, вы будете избавлены от необходимости постоянно записывать показания барометра, а затем по ним строить кривые барической тенденции.
Продолжая разговор о барометре как приборе, необходимо отметить, что в последнее десятилетие на рынке появились электронные барометры разных размеров и точности. Есть даже барометры и барографы, встроенные в ручные часы. Одни из них работают по принципу обычного анероида, но без механической системы рычагов, а измеряя изменение емкости электрического конденсатора, пластины которого находятся в торцах гофрированного цилиндра. Другие используют иной принцип, измеряя давление воздуха на чувствительный кристалл.

Цифровой барометр

Цифровые барографы также доступны для использования, и здесь их преимущества налицо, поскольку трудно обеспечить правильную работу традиционного барографа в условиях полёта на борту летательного аппарата.

Ценность и цена хорошего барометра
По моему мнению, ХОРОШИЙ барометр – большая ценность. Традиционный барометр-анероид будет очевидным выбором. В большинстве случаев знание того падает или поднимается давление, может быть достаточным для суждения приходит ли плохая погода или наоборот. Это суждение может быть сделано почти с любым работающим барометром, если вы периодически следите за его показаниями. Но часто нам необходимо знать истинное, точное значение давления. Более того, если давление изменяется, мы должны быть уверены, что оно изменяется именно так, как показывает прибор. Мне приходилось видеть барометры, которые красиво показывали изменение давления, но в очень узком диапазоне, и абсолютно не реагировали, когда давление выходило за пределы этого диапазона.
Знание точного значения давления очень важно, когда вы оперируете с метео-картой. Измерив скорость и направление ветра вы можете вычислить соответствующее им давление в точке вашего местоположения, а измерив существующее давление хорошо откалиброванным барометром, вы можете судить насколько правильна информация на полученной вами карте. Ключевым моментом здесь чаще всего является не столько качество барометра, как его калибровка, выяснение погрешности и учитывайте ее.
Если вы платите за прибор $150 - $200, он должен показывать правильные значения. К сожалению, не во всех случаях. Часто вы можете заплатить большие деньги за барометр с дорогим бронзовым корпусом и красивым циферблатом и абсолютно непригодным механизмом. Покупайте барометр у надежных дилеров и в специализированных магазинах.

Снятие показаний и уход за барометром
Постоянно проверяйте точность своего барометра по официальному радио. Имеются три фактора влияющих на показания прибора при тестировании. Первый – высота инструмента над уровнем моря – чем выше, тем значение давления, снятого с прибора, будет ниже. Второе – имеется «нулевая» точка настройки прибора. Она регулируется винтом, при вращении которого можно двигать стрелку вправо-влево, и каждый хороший барометр должен иметь такую регулировку. Для правильной установки стрелки прибор необходимо расположить на уровне моря. Как только вы получили данные давления, установите стрелку на это значение. И третье – время радио сообщения может и будет отличаться от времени замера давления на метеостанции. Постарайтесь выяснить это запоздывание.
Барометр – тонкий и точный прибор и снятие показаний с него требует внимания и аккуратности. Малые изменения значений могут означать многе в некоторых случаях. Барометр должен быть легко доступен, чтобы можно было хорошо видеть положение тонкой стрелки на мелких делениях шкалы, особенно в ночное время. Необходимо смотреть на шкалу перпендикулярно ее поверхности, в ином случае вы получите неверное показание из-за эффекта параллакса. Рис G110.

Говоря об уходе за барометром необходимо отметить, что он требует к себе такого же бережного отношения, как и всякий точный измерительный прибор. Но есть несколько особенностей, вытекающих из его природы. Избегайте помещать прибор в условия, где атмосферное давление выходит за пределы измерения барометра. Так, перевозка его в самолете может стать фатальной, поскольку на высоте 10 км давление атмосферы составляет только 300mb, и хотя давление в кабине компенсируется, оно редко превышает значение 800mb, что выходит за пределы рабочего диапазона прибора, а в грузовом отсеке давление вообще равно наружному. Будьте бдительны и при перевозке барометра в автомобиле. Окна должны быть открыты, когда вы захлопываете дверцу – этим вы избегаете резкого скачка давления в салоне при закрывании дверей. Не могу сказать, насколько быстрый спуск автомашины с холма может повредить барометр, но если наши уши ощущают это, то изменение давления явно лежит за пределами рабочей области прибора.

Несколько советов по выбору барометра
Мы редко можем найти сочетание всех идеальных свойств прибора с приемлемой ценой, поэтому компромиссы неизбежны. Но есть несколько моментов, на которые необходимо обратить внимание при покупке барометра.

1. Хороший ход и сильфон.
Вы не можете судить об этом, просто глядя на инструмент, но если доступно заглянуть внутрь и можно увидеть сильфон, то полезно знать, что чем больше его размер, тем лучше ход прибора и его работа.

2. Размер циферблата.
Больший размер предпочтительней, поскольку с него легче снимать показания. 10- сантиметровый диаметр циферблата можно рассматривать как минимальный. 12-15-сантиметровые – лучше, но они дороже.

3. Деления шкалы
Предпочтительнее шкала с делениями в 1 mb.

4. Поверхность циферблата
Блестящая или посеребренная поверхность иногда может работать как зеркальная и помогает видеть отражение стрелки, что позволяет легче снимать показания.

5. Температурная компенсация
Поинтересуйтесь у продавца насколько хороша температурная компенсация у барометра. Температура, например, в яхте под палубой может достигать 60 град, а в тропиках до 100 град. по Цельсию

7. Корпус
Я предпочитаю барометры с легким корпусом. Любое добавление бронзы служит для украшения и только добавляет вес и цену, не привнося ничего в функциональность прибора.

Покзания давления и барическая тенденция
Говоря о значениях давления, которые показывает нам барометр, нужно отметить, что давление выше 1025 mb рассматривается как «высокое», а ниже 990 mb – как «низкое». Но, конечно, все относительно – атмосферное давление в 1005 mb будет скорее «высоким», если в окружающих регионах оно ниже. Всегда нужно учитывать особенности региона. Обычно высокому давлению сопутствует хорошая погода со слабыми ветрами, в то время как при низком давлении (ниже 1000 mb) следует ожидать плохой погоды со свежими и сильными ветрами при полностью закрытом облаками небе и с дождями. Подробнее об использовании барометра в прогнозе погоды будет описано в статье «Прогноз погоды» (прогноз по барометру). Здесь же мы остановимся лишь на нескольких важных моментах.
Отмечая важность актуальных показаний барометра на данный момент времени, необходимо сказать, что наиболее полезным в использовании барометра является определение барической тенденции – изменения давления с течением времени.
Общепринято, что падение давления на 1mb в час заслуживает нашего внимания. Падение на 2-3mb в час может означать приход шторма, хотя мы еще имеем на месте штилевую погоду. Исследуя множество записей барических тенденций при приближении штормов, замечено, что обычно им сопутствует медленное неуклонное падение на 2-3 mb за каждые три часа в течение полусуток, пока падение давления не ускорится. Жестокие шторма при своем прохождении могут вызвать падение давления в 5-10mb за 3 часа, но рекордные падения принадлежат прохождению глаза тропического шторма – до 12 mb в час!
Важно знать какое падение давления может быть для него опасным. Запомните правило «4-5-6». Оно означает: падение давления на 4 или 5 mb за 6 часов является сигналом к изменению погоды в худшую сторону...

Из Weather Trainer by David Burch
Перевод С.Свистула

Физическая сущность атмосферного давления подробно будет описана в статье «Откуда берется ветер».

Барометры могут быть анероидными и ртутными. Слово «анероид» означает «безжидкостный». Принцип действия такого барометра довольно прост: изменения атмосферного давления приводят к изменению геометрических размеров анероида, в результате стрелка на шкале перемещается. Такие барометры не содержат в себе опасных элементов, поэтому подходят для использования в , в туристического похода.

Кроме анероидных, существуют и приборы, в которых для измерения атмосферного давления применяется ртуть. Под действием атмосферного давления изменяется высота ртутного столба. Показания этих барометров являются более точными, именно такие приборы применяются на метеорологических станциях. Ртуть и ее пары представляют опасность для человека, поэтому подобные устройства не используют в условиях.

В продаже можно найти электронные барометры, как правило, они входят в состав домашних метеостанций. Такие комплексные приборы измеряют также ряд других величин (например, температуру и влажность воздуха) и позволяют довольно точно спрогнозировать погоду на ближайшее время. Цифровые устройства менее чувствительны к тряске, поэтому их хорошо использовать в морских путешествиях.

Использование барометра

Пользоваться анероидным барометром несложно. Нужно посмотреть, на какое значение указывает стрелка прибора. На шкале барометра имеются зоны, которые обозначены как «сушь», «ясно», «переменно», «дождь», «шторм», а также деления с указанием абсолютных значений. Если давление снижается - ожидаются осадки, если повышается - будет ясно. Как правило, барометр имеет две стрелки - одну подвижную, она связана с анероидной коробочкой, а вторую можно поворачивать. Если ее совместить со стрелкой, показывающей величину атмосферного давления, через некоторое время можно наблюдать, в какую сторону отклонится подвижная стрелка.

Нормальным считается атмосферное давление 760 мм рт. ст. при температуре воздуха 15оС на так называемом уровне моря. Домашние барометры могут измерять его величину в диапазоне 700-800 мм рт. ст. на высоте не больше 300 м над уровнем моря. Падение давления означает ухудшение погодных условий, приближение дождей или снегопадов. Зоны с низким давлением называются циклонами. Антициклоны - это зоны с повышенным давление, их приближение означает наступление хорошей погоды. Барометр настраивают, если его показания отличаются от показаний местной метеостанции больше, чем на 8 мм рт. ст. Для этих целей предусмотрен регулировочный винт, находящийся в задней части корпуса. При настройке нужно повернуть его на угол не более 45 градусов.

Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

• Участник: Вертушкин Иван Александрович
• Руководитель: Виноградова Елена Анатольевна

Введение

Сегодня за окном идёт дождь. После дождя уменьшилась температура воздуха, увеличилась влажность и уменьшилось атмосферное давление. Атмосферное давление является одним из основных факторов, определяющих состояние погоды и климата, поэтому знания об атмосферном давлении необходимы в прогнозировании погоды. Большое практическое значение имеет умение измерять атмосферное давление. И его можно измерить специальными приборами-барометрами. В жидкостных барометрах при изменении погоды столбик жидкости понижается или повышается.

Знания об атмосферном давлении необходимы в медицине, в технологических процессах, жизнедеятельности человека и всех живых организмов. Существует прямая связь между изменениями атмосферного давления и изменениями погоды. Рост или понижение атмосферного давления может служить признаком изменения погоды и влияет на самочувствие человека.

Описание трёх взаимосвязанных физических явлений из повседневной жизни:

• Связь между погодой и атмосферным давлением.
• Явления, лежащие в основе работы приборов для измерения атмосферного давления.

Актуальность работы

Актуальность выбранной темы состоит в том, что во все времена люди, благодаря своим наблюдениям за поведением животных могли предугадать изменения погоды, стихийные бедствия, избежать людских жертв.

Влияние атмосферного давления на наш организм неизбежно, резкие изменения атмосферного давления влияют на самочувствие человека, особенно страдают метеозависимые люди. Конечно, уменьшить влияние атмосферного давления на здоровье человека мы не в силах, но помочь собственному организму можем. Правильно организовать свой день, распределить время между трудом и отдыхом может помочь умение измерять атмосферное давление, знание народных примет, использование самодельных приборов.

Цель работы: выяснить, какую роль в повседневной жизни человека играет атмосферное давление.

Задачи:

• Изучить историю измерения атмосферного давления.
• Установить, есть ли связь между погодой и атмосферным давлением.
• Изучить виды приборов, предназначенных для измерения атмосферного давления, изготовленных человеком.
• Изучить физические явления, лежащие в основе работы приборов для измерения атмосферного давления.
• Зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости в жидкостных барометрах.

Методы исследования

• Анализ литературы.
• Обобщение полученной информации.
• Наблюдения.

Область исследования: атмосферное давление

Гипотеза : атмосферное давления имеет важное значение для человека.

Значимость работы : материал данной работы может быть использован на уроках и во внеурочной деятельности, в жизни моих одноклассников, учеников нашей школы, всеми любителями исследований природы.

План работы

I. Теоретическая часть (сбор информации):

1. Обзор и анализ литературы.
2. Интернет-ресурсы.

II. Практическая часть:

• наблюдения;
• сбор информации о погоде.

III. Заключительная часть:

1. Выводы.
2. Презентация работы.

История измерения атмосферного давления

Мы живем на дне огромного воздушного океана, называемого атмосферой. Все изменения, которые происходят в атмосфере, непременно оказывают влияние на человека, на его здоровье, способы жизнедеятельности, т.к. человек является неотъемлемой частью природы. Каждый из факторов, определяющих погоду: атмосферное давление, температура, влажность, содержание в воздухе озона и кислорода, радиоактивность, магнитные бури и др. оказывает прямое или косвенное воздействие на самочувствие и здоровье человека. Остановимся на атмосферном давлении.

Атмосферное давление - это давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность.

В 1640 году великий герцог Тосканский решил устроить фонтан на террасе своего дворца и приказал для этого подвести воду из ближайшего озера с использованием всасывающего насоса. Приглашенные флорентийские мастера сказали, что это невозможно, потому что воду нужно было всасывать на высоту более 32 футов (более 10 метров). А почему вода не всасывается на такую высоту, объяснить не могли. Герцог попросил разобраться великого ученого Италии Галилео Галилея. Хотя ученый уже был стар и болен и не мог заняться экспериментами, он все-таки предположил, что решение вопроса лежит в области определения веса воздуха и его давления на водную поверхность озера. За разрешение этого вопроса взялся ученик Галилея Эванджелиста Торричелли. Для проверки гипотезы своего учителя он провел свой знаменитый опыт. Стеклянную трубку длиной 1 м, запаянную с одного конца, заполнил полностью ртутью, и плотно закрыв открытый конец трубки, перевернул ее этим концом в чашку с ртутью. Часть ртути из трубки вылилась, часть осталась. Над ртутью образовалось безвоздушное пространство. Атмосфера давит на ртуть в чашке, ртуть в трубке тоже давит на ртуть в чашке, так как установилось равновесие, то эти давления равны. Рассчитать давление ртути в трубке означает рассчитать давление атмосферы. Если атмосферное давление повышается или понижается, то столбик ртути в трубке соответственно повышается или понижается. Так появилась единица измерения атмосферного давления – мм. рт. ст. – миллиметр ртутного столба. Наблюдая за уровнем ртути в трубке, Торричелли заметил, что уровень меняется, значит, он не является постоянным и зависит от изменения погоды. Если давление повышается, погода будет хорошей: холодной – зимой, жаркой – летом. Если давление резко понижается, значит, ожидается появление облачности и насыщение влагой воздуха. Трубка Торричелли с приставленной линейкой представляет собой первый прибор для измерения атмосферного давления – ртутный барометр. (Приложение 1)

Создавали барометры и другие ученые: Роберт Гук, Роберт Бойль, Эмиль Марриот. Водяные барометры сконструировал французский ученый Блез Паскаль и немецкий бургомистр города Магдебурга Отто фон Герике. Высота такого барометра составляла более 10 метров.

Для измерения давления пользуются различными единицами: мм ртутного столба, физическими атмосферами, в системе СИ – Паскалями.

Связь между погодой и атмосферным давлением

В романе Жюль Верна «Пятнадцатилетний капитан» заинтересовало описание о том, как понимать показания барометра.

«Капитан Гуль, хороший метеоролог, научил его понимать показания барометра. Мы вкратце расскажем, как надо пользоваться этим замечательным прибором.

1. Когда после долгого периода хорошей погоды барометр начинает резко и непрерывно падать это верный признак дождя. Однако если хорошая погода стояла очень долго, то ртутный столбик может опускаться два-три дня, и лишь после этого произойдут в атмосфере сколько-нибудь заметные изменения. В таких случаях чем больше времени прошло между началом падения ртутного столба и началом дождей, тем дольше будет стоять дождливая погода.
2. Напротив, если во время долгого периода дождей барометр начнет медленно, но непрерывно подниматься, можно с уверенностью предсказать наступление хорошей погоды. И хорошая погода удержится тем дольше, чем больше времени прошло между началом подъема ртутного столба и первым ясным днем.
3. В обоих случаях изменение погоды, происшедшее сразу после подъема или падения ртутного столба, удерживается весьма непродолжительное время.
4. Если барометр медленно, но беспрерывно поднимается в течение двух-трех дней и дольше, это предвещает хорошую погоду, хотя бы все эти дни и лил, не переставая, дождь, и vice versa. Но если барометр медленно поднимается в дождливые дни, а с наступлением хорошей погоды тотчас же начинает падать, хорошая погода удержится очень недолго, и vice versa
5. Весной и осенью резкое падение барометра предвещает ветреную погоду. Летом, в сильную жару, оно предсказывает грозу. Зимой, особенно после продолжительных морозов, быстрое падение ртутного столба говорит о предстоящей перемене направления ветра, сопровождающейся оттепелью и дождем. Напротив, повышение ртутного стол ба во время продолжительных морозов предвещает снегопад.
6. Частые колебания уровня ртутного столба, то поднимающегося, то падающего, ни в коем случае не следует рассматривать как признак приближения длительного; периода сухой либо дождливой погоды. Только постепенное и медленное падение или повышение ртутного столба предвещает наступление долгого периода устойчивой погоды.
7. Когда в конце осени, после долгого периода ветров и дождей, барометр начинает подниматься, это предвещает северный ветер в наступление морозов.

Вот общие выводы, которые можно сделать из показаний этого ценного прибора. Дик Сэнд отлично умел разбираться в предсказаниях барометра и много раз убеждался, насколько они правильны. Каждый день он советовался со своим барометром, чтобы не быть застигнутым врасплох переменой погоды.»

Я провел наблюдения за изменением погоды и атмосферным давлением. И убедился, что существует эта зависимость.

Приборы для измерения атмосферного давления

Для научных и житейских целей нужно уметь измерять атмосферное давление. Для этого существуют специальные приборы – барометры . Нормальным атмосферным давлением называют давление на уровне моря при температуре 15 °C. Оно равно 760 мм рт. ст. Нам известно, что при изменении высоты на 12 метров атмосферное давление изменяется на 1 мм рт. ст. Причём, при увеличении высоты атмосферное давление понижается, а при уменьшении – повышается.

Современный барометр сделан безжидкостным. Он называется барометр-анероид. Металлические барометры менее точны, но не столь громоздки и хрупки.

– очень чувствительный прибор. Например, поднимаясь на последний этаж девятиэтажного дома, из-за различия атмосферного давления на различной высоте мы обнаружим уменьшение атмосферного давления на 2-3 мм рт. ст.

Барометр может служить для определения высоты полета самолета. Такой барометр называется барометрический высотомер или альтиметр . Идея опыта Паскаля легла в основу конструкции альтиметра. Он определяет высоту подъема над уровнем моря по изменению атмосферного давления.

При наблюдении погоды в метеорологии, если необходимо зарегистрировать колебания атмосферного давления в течение некоторого промежутка времени, пользуются самопишущим прибором – барографом .

(Storm Glass) (штормглас, нидерл. storm - «буря» и glass - «стекло»)- это химический или кристаллический барометр, состоящий из стеклянной колбы или ампулы, заполненных спиртовым раствором, в котором в определённых пропорциях растворены камфора, нашатырь и калийная селитра.

Этим химическим барометром активно пользовался во время своих морских путешествий английский гидрограф и метеоролог, вице-адмирал Роберт Фицрой, который тщательно описал поведение барометра, это описание используется до сих пор. Поэтому, штормгласс также называют "Барометром Фицроя". В 1831–36 Фицрой возглавлял океанографическую экспедицию на корабле "Бигл", в которой участвовал Чарльз Дарвин.

Барометр работает следующим образом. Колба герметически запаяна, но, тем не менее, в ней постоянно происходит рождение и исчезновение кристаллов. В зависимости от грядущих изменений погоды, в жидкости образуются кристаллы различной формы. Штормгласс настолько чувствителен, что может предсказывать резкое изменение погоды за 10 минут до такового. Принцип работы так и не получил полного научного объяснения. Барометр лучше работает находясь у окна, особенно в железобетонных домах, вероятно в этом случае барометр не так сильно экранируется.

Бароскоп – прибор для наблюдения за изменением атмосферного давления. Можно сделать бароскоп своими руками. Для изготовления бароскопа требуется следующее оборудование: Стеклянная банка объемом 0,5 литра.

1. Кусок пленки от воздушного шарика.
2. Резиновое кольцо.
3. Легкая стрелка из соломы.
4. Проволока для крепления стрелки.
5. Вертикальная шкала.
6. Корпус прибора.

Зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости в жидкостных барометрах

При изменении атмосферного давления в жидкостных барометрах изменяется высота столба жидкости (воды или ртути): при уменьшении давления – уменьшается, при увеличении увеличивается. Значит, существует зависимость высоты столба жидкости от атмосферного давления. Но и сама жидкость давит на дно и стенки сосуда.

Французский ученый Б. Паскаль в середине XVII века эмпирически установил закон, названный законом Паскаля:

Давление в жидкости или газе передается во всех направлениях одинаково и не зависит от ориентации площадки, на которую оно действует.

Для иллюстрации закона Паскаля на рисунке изображена небольшая прямоугольная призма, погруженная в жидкость. Если предположить, что плотность материала призмы равна плотности жидкости, то призма должна находиться в жидкости в состоянии безразличного равновесия. Это означает, что силы давления, действующие на грани призмы, должны быть уравновешены. Это произойдет только в том случае, если давления, т. е. силы, действующие на единицу площади поверхности каждой грани, одинаковы: p 1 = p 2 = p 3 = p .

Давление жидкости на дно или боковые стенки сосуда зависит от высоты столба жидкости. Сила давления на дно цилиндрического сосуда высоты h и площади основания S равна весу столба жидкости mg , где m = ρ ghS – масса жидкости в сосуде, ρ – плотность жидкости. Следовательно p = ρ ghS / S

Такое же давление на глубине h в соответствии с законом Паскаля жидкость оказывает и на боковые стенки сосуда. Давление столба жидкости ρ gh называют гидростатическим давлением .

Во многих устройствах, встречающихся нам в жизни, используются законы давления жидкости и газов: сообщающиеся сосуды, водопровод, гидравлический пресс, шлюзы, фонтаны, артезианский колодец и т.д.

Заключение

Измеряют атмосферное давление для того, чтобы с большей вероятностью предсказать возможное изменение погоды. Существует прямая связь между изменениями давления и изменениями погоды. Рост или понижение атмосферного давления с некоторой вероятностью может служить признаком изменения погоды. Надо знать: если давление падает, то ожидается пасмурная, дождливая погода, если же повышается - сухая погода, с похолоданием зимой. Если давление падает очень резко – возможна серьёзная непогода: шторм, сильная гроза или буря.

Еще в древности врачи писали о влиянии погоды на организм человека. В тибетской медицине есть упоминание: «боли в суставах усиливаются в дождливое время и в период больших ветров». Знаменитый алхимик, врач Парацельс отмечал: «Тому, кто изучил ветры, молнию и погоду, известно происхождение болезней».

Для того, чтобы человеку было комфортно, атмосферное давление должно быть равно 760 мм. рт. ст. 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. Неблагоприятные явления наблюдаются в период изменения атмосферного давления - повышения (компрессии) и особенно его снижения (декомпрессии) до нормального. Чем медленнее происходит изменение давления, тем лучше и без неблагоприятных последствий приспосабливается к нему организм человека.

Барометр-анероид – что это? Его внешний вид, конструкция, принцип и особенности работы. Преимущества и недостатки анероида в сравнении с другими барометрами.

Прибор, определяющий изменение атмосферного давления механическим способом, называется барометром-анероидом. В отличие от, например, ртутного барометра, данный тип характеризуется работой без участия жидкостей.

Конструкция барометра-анероида

Барометр-анероид представляет собой круглую коробку из металла с ребристыми основаниями. Важно, чтобы основания были именно гофрированными. Благодаря им, центр коробки обладает необходимой подвижностью.

Внутри коробки искусственно создан сильно разреженный воздух. Соответственно, когда происходит изменение атмосферного давления, она видоизменяется: при повышении сжимается, а при понижении- увеличивается в размере.

Это происходит, благодаря наличию внутри неё возвратной пружины. Именно она отвечает за деформации коробки. К ней же прикреплена стрелка указателя, которая свободно перемещается по шкале, фиксируя значения давления. Показатели шкалы соответствуют показателям ртутного барометра.

Анероиды не обладают внушительными размерами, просты в использовании, не требуют наличия жидкости, и поэтому получили широкое практическое применение.

Проблемы с точностью, методы их решения и поправки к барометрам-анероидам

По сравнению со ртутным барометром, показания анероида имеют некоторые неточности. Он подвержен воздействию температуры и длительности эксплуатации. На сегодняшний день, для устранения недостатков, разработчики предлагают дополнять конструкцию прибора термометром. Его также называют компенсатором, и он вносит поправки на температуру.

Всего же существует три поправки, которые обязательно нужно учитывать при работе с барометром-анероидом:

• поправка на шкалу. Означает, что барометр даёт разную реакцию на разных делениях шкалы;
• поправка на температуру. Определяет, насколько свойства коробки и возвратной пружины зависят от температуры;
• добавочная поправка. Определяет зависимость коробки и пружины от действия времени.

Барометры как предмет интерьера

Строение анероида таково, что даёт возможность мастерам делать корпус прибора деревянным. В случае использования дорогих пород дерева, барометр может стать настоящим украшением интерьера. Ну а сугубо для рабочих целей, корпус для практичности производят из обычного пластика или металла.

Барометр - полезный и красивый подарок

Что такое барометр и для чего он нужен

Барометр - прибор для измерения атмосферного давления. Когда давление падает - ожидаются осадки, повышается - будет ясно. Конечно, узнать прогноз погоды современному человеку не сложно. Вот только на разных сайтах предсказания могут значительно отличаться. И если на одном вам посоветуют всю будущую неделю брать с собой зонт, то на другом - подскажут срочно купить крем от загара.

Барометр позволит вам составить собственный прогноз, а кроме того, он является стильным элементом интерьера. Особенно уместно барометр смотрится в рабочем кабинете делового человека.

Какие бывают барометры

Одно дело барометры, которые используют для измерения атмосферного давления профессиональные синоптики, и совсем другое - бытовые барометры. От последних не требуется такая ювелирная точность измерений, как от первых, но, конечно, домашний барометр легко предскажет приближение снежной бури или наступление солнечной погоды. С другой стороны, бытовые барометры - компактные, красивые, простые в использовании приборы.

По принципу работы барометры бывают ртутными и безжидкостными (анероиды). Ртутный барометр был изобретен итальянским ученым Торричелли в 1643 году. По самому названию прибора понятно, что для измерения в нем применяется ртуть. Под действием атмосферного давления меняется высота столба ртути, помещенной внутрь барометра.

Показания такого прибора точны, именно ртутные барометры используются на метеорологических станциях, однако ртуть представляет опасность для человека. Вернее, опасными являются пары ртути, которые образуются, если разбить прибор. То же самое касается и обычного градусника, знакомого нам всем с детства, но его по-прежнему применяют в быту. А вот что касается барометров, то от использования ртутных приборов в домашних целях практически отказались.

Анероид означает безжидкостный. Такой барометр не содержит в себе никаких опасных элементов, поэтому подходит для измерения атмосферного давления даже в условиях туристического похода или морского путешествия.

Барометр-альтиметр Mingle BKT381, предназначенный для туристов, альпинистов, охотников

Кстати, в продаже встречаются и модели барометров, предназначенные для охотников, туристов, альпинистов. Впрочем, чаще всего барометр - отличный сувенир, который ставится на стол или вешается на стену в офисе или домашнем кабинете.

Конечно же, в наш век высоких технологий барометры тоже бывают электронными. В таком электронном виде они существуют в составе домашних метеостанций, которые позволяют довольно точно прогнозировать погоду на ближайшее время, измеряя не только атмосферное давление, но и ряд других величин, по которым мы судим о погоде. Ну и, конечно, электронные приборы находят широкое применение в мореходстве.

Например, профессиональный электронный барометр Weems & Plath 4002 обладает намного большей функциональностью, нежели обычный аналоговый прибор. Такой барометр ведет запись показаний за последние 48 часов, для него можно установить звуковое оповещение о том, что давление вышло за выбранные пользователем пределы. Кроме давления прибор измеряет температуру и влажность воздуха, в нем также встроен будильник.

Электронный барометр Weems & Plath 4002

Следует отметить, что цифровые барометры, в отличие от обычных аналоговых, менее чувствительны к тряске, которая неизбежна на море. Поэтому владельца яхты, катера, другого средства передвижения по воде намного больше порадует хороший электронный барометр, способный давать точные показания при любой качке, нежели красивый, но более капризный аналоговый прибор, пусть даже изготовленный из блестящего металла или дорогой породы дерева.

В то же время именно аналоговые барометры, внешний вид которых напоминает нам об эпохе смелых мореплавателей, открывающих новые земли, больше подходят на роль подарка. Впрочем, кому-то нравятся классические часы со стрелками, а другие предпочитают следить за временем с помощью электронного табло. Так же дело обстоит с барометрами и метеостанциями.

Беспроводная метеостанция/цифровая фоторамка Vitek

Электронные приборы отлично вписываются в современный интерьер, а их функциональность более высока. На рисунке, приведенном выше, изображена метеостанция, которая одновременно является фоторамкой. Такой подарок наверняка порадует человека, ориентированного на все самое современное и высокотехнологичное.

Атмосферное давление

Итак, барометры измеряют атмосферное давление. Что это такое и какое значение оно имеет в формировании погоды? Упомянутый выше ученый Торричелли в свое время пришел к выводу, что у воздуха есть вес, а значит, атмосфера, состоящая из нескольких слоев воздуха, оказывает давление на Землю. Чтобы его измерить, он провел эксперимент с ртутью, помещенной в пустой сосуд.

В результате было измерено нормальное атмосферное давление, которым при температуре воздуха 15 °С считается давление 760 мм рт. ст. (миллиметров ртутного столба). При этом речь идет об оптимальных показаниях на так называемом уровне моря. Тогда как высоко в горах давление ниже, ведь и слой атмосферы там меньше. При подъеме на горные вершины у человека может возникать высотная болезнь, что связано с затрудненной работой легких при низких показателях атмосферного давления и уменьшении концентрации кислорода. Таким образом, атмосферное давление имеет важное значение для нашего здоровья.

Домашние барометры измеряют давление в диапазоне 700-800 мм рт. ст. на высоте не более 300 м над уровнем моря. Этих пределов вполне достаточно для отображения обычных изменений атмосферного давления. Вообще же, в эпицентре смерча давление может снижаться вплоть до 560 мм рт. ст. Так что приближение зоны низкого давления, которое нам периодически обещают в телевизионных прогнозах, означает как раз ухудшение погодных условий, дожди и снегопады. Эти зоны с низким давлением также принято называть циклонами, а с высоким - антициклонами. Возникая в одной части земного шара, они способны передвигаться на огромные расстояния и в результате диктовать погоду совсем в другой его части. Приближение циклонов, которые несут с собой понижение атмосферного давления, негативно сказывается на самочувствии многих людей, особенно тех, кто страдает сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Барометр помогает предугадать ухудшение здоровья и вовремя принять необходимые лекарства.

Следует также отметить, что атмосферное давление измеряют не только в миллиметрах ртутного столба. Показания барометра могут приводиться в миллибарах, именно такой единицей измерения пользуются моряки. Нормальным считается давление 1013 мбар, которое соответсвует 760 мм рт. ст. А в международной системе СИ, знакомой нам еще из уроков физики, давление принято измерять в гектопаскалях. Впрочем, показатель нормального давления также составляет 1013 гПа.

В общем-то, если вы не собираетесь в одиночку пересекать на парусной лодке Атлантический океан, доскональное знание особенностей измерения атмосферного давления в разных условиях вам ни к чему. На любом барометре в том или ином виде присутствуют отметки "Дождь", "Ясно", "Облачно". И когда стрелка приближается к нарисованному под стеклом солнышку, вы можете не переживать, что промочите обувь. А в инструкции к прибору обязательно должно быть описано, как откорректировать работу барометра, если его показания не соответствуют показаниям местной метеостанции, то есть не достаточно точны.

Для кого будет интересен такой подарок

В ассортименте большого количества интернет-магазинов, предлагающих товары в подарок для мужчин, присутствуют барометры. Действительно, для девушки такой сувенир вряд ли представляет интерес, а вот мужчинам всегда были по душе различные приборы. Конечно, барометры бывают разными по внешнему виду, но все же речь не идет о милых цветочных рисунках или гламурных камнях Swarovski на корпусе прибора. Дерево и металл - вот основные материалы, которые применяются при изготовлении аналоговых барометров.

Барометр ПБ-14 М из высококачественной древесины

Барометры вполне соответствуют мужским вкусам, хорошо вписываются как в классический, так и в ультрасовременный дизайн интерьера. Они прекрасно соседствуют с новейшими гаджетами, без которых в наше время трудно представить не только рабочее, но и домашнее пространство делового человека. И если барометр, корпус которого выполнен в виде штурвала корабля, будет лучше смотреться в комнате, обставленной добротной деревянной мебелью, то прибор, помещенный в строгий металлический корпус прямоугольной формы, можно смело повесить на одной стене со сверхтонким LCD-телевизором.

Барометр настенный металлический Sea Power

Стиль

Если функционально все аналоговые барометры практически не отличаются друг от друга, то их дизайн может быть разным. Именно на внешний вид и качество сборки приходится ориентироваться при выборе этого сувенира. Давайте разберемся, какими по дизайну бывают барометры.

Под старину

Классический барометр круглой формы, выполненный в старорусском стиле, выглядит солидно, его можно повесить как на стене кабинета, так и дома в гостиной.

Выше уже упоминалось, что в продаже встречаются и такие барометры, которые можно взять с собой в поход или на охоту, они отличаются компактностью и легко переживают соответствующие условия эксплуатации. Сейчас речь пойдет о настенных барометрах в деревянном или металлическом корпусе, в дизайне которых использована тема охоты.

Барометр БРИГ "Охотник"

Подобный сувенир отлично подойдет не только любителю пострелять в уточек, хотя он определенно сделан с таким прицелом. Этот подарок хорошо впишется в интерьер загородного дома. Его можно повесить над диваном в гостиной, где мы часто находим место для других сувениров, таких как старинный клинок или охотничий трофей.

Барометр-штурвал

Настоящие мужчины умеют преодолевать трудности, им нипочем испытания морских путешествий, когда огромные волны захлестывают борта корабля, а соленый ветер бьет по лицу. Морская тема всегда будоражила воображение мальчишек, и, становясь взрослыми, они продолжают видеть в мореплавателях мужественных, бесстрашных людей. Поэтому не зря такому прибору, как барометр, имеющему непосредственное отношение к судоходству, производители часто придают дизайн штурвала.

Барометр-штурвал БРИГ

Владелец этого барометра может запросто почувствовать себя капитаном корабля, бороздящего бурные воды Атлантики, да и вообще такой сувенир выглядит солидно, он явно предназначен для серьезного человека, который привык стоять у руля. Он будет отлично смотреться как рядом с директорским креслом или по соседству с большим книжным шкафом, заставленным томами классических произведений, так и в современной спальне.

Якорь

Многие подарки имеют не только практическое, но и символическое значение. Барометр-якорь, наряду с вышеупомянутым штурвалом, не только эксплуатирует популярную морскую тему, но и ассоциируется с надежностью, стабильностью, уверенностью. Такой подарок способен подчеркнуть ваше отношение к мужчине, для которого он предназначен, как к человеку, на которого можно рассчитывать в любой ситуации.

Барометр-якорь Sea Power (корпус из латуни)

Настольные барометры

Одни модели барометров крепятся на стену, а другие можно просто поставить на стол. Лучше всего настольный барометр впишется в интерьер личного кабинета, он легко обретет свое место рядом с солидной подставкой для письменных принадлежностей. Впрочем, такой сувенир будет хорошо выглядеть и на письменном столе студента, соседствуя с компьютером и стопками учебников.

Настольный барометр Sea Power

Определяющие стоимости

В основном барометр - небольшой предмет. Диаметр циферблата обычно составляет 7-10 см. Конечно, чем больше циферблат, тем удобнее смотреть показания барометра, однако здесь существует прямая зависимость между размерами прибора и его ценой. Естественно, стоимость барометра определяется также престижностью марки, под которой он выпускается, и качеством материалов, из которых он изготовлен. Заявленная производителем высокая точность измерений, низкая чувствительность прибора к условиям эксплуатации и эксклюзивный дизайн также повышают цену изделия.

Барометр "Штурвал" Sea Power

Скажем, вот этот блестящий красавчик-барометр английской марки Sea Power с циферблатом диаметром 15 см, изготовленный из латуни, продается по цене примерно в 6 раз выше, чем барометр российской фирмы БРИГ ПБ-17 Gold с циферблатом диаметром 12 см, сделанный из металла золотистого цвета. В последний также встроены гигрометр (измеритель влажности) и термометр.

Барометр БРИГ ПБ-17 Gold

Несколько полезных советов по обращению с барометрами

Барометры нельзя перевозить в самолетах. Поэтому, если вы решили привезти из поездки в экзотическую страну красивый барометр, учтите, что прибор вряд ли переживет полет через океан, особенно если он будет путешествовать в грузовом отсеке вместе с вашим чемоданом. Все дело в том, что на большой высоте давление выходит за пределы, в которых барометр производит измерение, а это способно повредить его механизм. Резкие перепады высоты, такие как при быстром спуске с горы на автомобиле, также могут негативно сказаться на работоспособности барометра. Так что постарайтесь избегать подобных перегрузок прибора.

В инструкции к барометру должен быть указан диапазон температур, при которых он может работать. Обычно речь идет о показаниях термометра в пределах -10 °С...+50 °С. И если в нашем климате не следует ожидать такого зноя, как в Сахаре, то морозы в -25 °С - привычное дело. Поэтому не стоит выносить барометр на улицу, когда вы сами вынуждены плотно закутаться в шубу. Ему это не пойдет на пользу. Также не рекомендуется использовать барометр в помещениях с повышенной влажностью.

Выводы

Часто бывает так, что подарок или сувенир выглядит красиво, несет в себе определенный смысл, нравится и нам, и тому, для кого он предназначен, но никакой пользы, кроме эстетической, не приносит. С одной стороны, барометр - это метеорологический прибор, его назначение очевидно. С другой - он отлично подходит в качестве стильного подарка, который легко вписывается практически в любой интерьер, выглядит солидно и даже дорого. Мужчине, которому вы подарите барометр, он наверняка придется по душе, ведь такой подарок - не только красивая, но и интересная вещь, имеющая практическое применение. Ведь всегда приятно располагать точным прогнозом погоды, в то время как другие спорят, стоит ли сегодня брать с собой зонт.