Атмосферным давлением называют силу, с которой воздух давит на земную поверхность и на все находящиеся на ней предметы. Атмосферное давление принято измерять в миллиметрах ртутного столба.
Как и многие другие научные открытия, Изучение атмосферного давления тесно связано с практическими потребностями людей.
Устройство насоса было известно еще в глубокой древности. Однако и древнегреческий ученый Аристотель, и его последователи объясняли движение воды за поршнем в трубе насоса тем, что «природа боится пустоты». Истинная же причина этого явления — давление атмосферы — им была неизвестна.
Галилей в конце первой половины XVII в. исследовал что насосы не могут поднять воду выше, чем на 18 итальянских локтей (приблизительно 10 м). Но разрешить вопрос до конца он не успел.
После смерти Галилея эти научные исследования продолжил его ученик — Торричелли. Торричелли занялся и изучением явления поднятия воды за поршнем в трубе насоса! Для опыта он предложил использовать длинную стеклянную трубку, а вместо воды взять ртуть. Впервые такой опыт был проделан его учеником Вивиани в 1643 г.
Об опытах Торричелли узнал французский ученый Паскаль. Он повторил опыт Торричелли с ртутью и водой. Однако Паскаль считал, что для окончательного доказательства факта существования атмосферного давления необходимо проделать опыт Торричелли один раз у подножия какой-нибудь горы, а другой раз на вершине ее и измерить в обоих случаях высоту ртутного столба в трубке. Если бы на вершине горы столб ртути оказался ниже, чем у подножия ее, то отсюда следовало бы заключить, что ртуть в трубке действительно поддерживается атмосферным давлением.
Такой опыт был проведен, он показал, что давление воздуха на вершине той горы, где производились опыты, было почти на 100 мм рт. ст. меньше, чем у подножия горы. Но Паскаль этим опытом не ограничился. Чтобы еще раз доказать, что ртутный столб в опыте Торричелли удерживается атмосферным давлением, Паскаль поставил другой опыт, который он образно назвал доказательством пустоты в пустоте.
Опыты Паскаля окончательно опровергли теорию Аристотеля о «боязни пустоты» и убедительно подтвердили существование атмосферного давления.
А сейчас узнаем о проявлении атмосферного давления в нашей жизни:
- Мы дышим благодаря атмосферному давлению. Когда объем грудной клетки увеличивается, в легких создается область пониженного давления, и атмосферный воздух через рот, нос входит в легкие, - происходит вдох. При выдохе уменьшается объем грудной клетки, при этом давление воздуха в легких возрастает и воздух выходит.
- Мы пьем благодаря атмосферному давлению. Приставив стакан к губам, начинаем тянуть жидкость в себя. Втягивание жидкости вызывает расширение грудной клетки, воздух в легких и полости рта разряжается и атмосферное давление «загоняет» туда очередную порцию жидкости. Так организм приспосабливается к атмосферному давлению и использует его.
Также динамика изменения атмосферного давления может помочь предсказать погоду на ближайшее будущее. Например:
• Если давление постепенно снижается, через 6-12 часов ожидайте приближения циклона с ненастной погодой, осадками и сильным ветром.
• Если же давление падает резко, это говорит о приближении холодного фронта, грозы и шторма за 1-2 часа до его начала.
• Стабилизация давления предвещает улучшение погоды, прекращения осадков и ослабления ветра в ближайшие 4 часа.
• Зимой повышение атмосферного давления означает заморозки.
• Летом повышение давления приводит к жаре.
Атмосферное давление также имеет большую значимость в живом мире:
- Благодаря атмосферному давлению мухи могут ползать по потолку. На их лапках есть присоски. Между присоской и поверхностью потолка образуется вакуум. Давление воздуха воздействует на присоску только снаружи, и муха не падает. Также с древесными лягушками и присосками применяемыми и в быту, в разных сферах жизни.
- Так же биологи выяснили, что атмосферное давление, которое обеспечивает деревья питанием, в то же время мешает им расти «до бесконечности». Когда давление становится слишком высоким, в стволе дерева образуются «тромбы». Они преграждают сокам путь наверх, и верхушка дерева не получает достаточно питания. Рост прекращается.
Все выше перечисленное – это лишь малая часть той пользы, которую нам приносит атмосферное давление. Но даже на основе этих примеров можно с полной уверенностью утверждать, что мир, который мы привыкли видеть, не существовал бы без атмосферного давления!