Давление атмосферы
Воздух имеет вес. По приближённым подсчётам вес всей атмосферы, окружающей Землю, равен 5 300 000 000 000 000 тонн. Весомость воздуха удерживает его у Земли и препятствует рассеиванию атмосферы в окружающем мировом пространстве. Каждый воздушный слой, выделенный из общей толщи воздуха, сжат весом вышележащих слоев. В силу этого каждый воздушный слой испытывает давление и передаёт его слоям, ниже его расположенным. У поверхности Земли воздух сжат сильнее всего, и здесь давление воздуха наибольшее. (Чему оно равно?)
Воздух, как всякий газ, стремится расшириться. Мешают этому расширению сами же частицы воздуха, которые при своем движении оказывают давление на соседние частицы и, в свою очередь, воспринимают равное давление от них. Это давление воздуха называют «упругостью воздуха». Воздух оказывает всестороннее давление на все тела, находящиеся в нём. Если бы это давление воздуха было односторонним, многие тела были бы раздавлены воздухом. (Почему?)
Но так как давление воздуха всестороннее, т. е. воздух давит со всех сторон одинаково, действие этого давления обычно незаметно и нужны особые условия, чтобы обнаружить его.
Опыты по определению давления воздуха
1. Пустой сосуд (стакан, бутылку), опрокинув вверх дном, сразу погрузите в воду. Вода войдёт в сосуд, но не заполнит всего его объёма. Объясняется это тем, что в «пустых» сосудах находится воздух. При погружении сосуда в воду воздух, в силу своей упругости, лишь немного сжимается под давлением воды, но не вытесняется ею из сосуда. Если же сосуд наклонить так, чтобы часть его края или горлышка вышла из воды, вода вытеснит воздух из сосуда и он отдельными пузырьками, с бульканьем выйдет из сосуда и уступит место воде.
2. Если воронку затянуть по широкому отверстию резиновой плёнкой, то при всасывании из воронки воздуха ртом резиновая плёнка прогибается под давлением наружного воздуха и может даже лопнуть.
3. Если кусок бумаги накрыть книгой и книгу быстро поднять, бумажка поднимается вместе с книгой, словно прилипшая. Что прижимает бумагу к книге в этом опыте ?
4. Наполните стакан до краёв водой и накройте его листком бумаги; бумагу прижмите ладонью и быстро переверните стакан дном кверху. Если отнять руку, бумага не отпадёт и вода не выльется. Этот опыт доказывает, что воздух давит не только сверху вниз, но и снизу вверх.
5. Налить бутылку пополнее (до краёв) водой, закрыть рукой горлышко и быстро опрокинуть бутылку в ведро с водой. Отнять руку. Почему вода из бутылки не выливается ? Какой исторический опыт напоминает это явление ?
6. Снять ситечко с носика садовой лейки. Подобрать к ситечку хорошую пробку. Погрузив всё ситечко в воду, закрыть под водой пробкой его верхнее отверстие и, держа вверх концом, заткнутым пробкой, вынуть из воды. Вода не выльется из нижних отверстий до тех пор, пока не откроем пробку. Как объяснить этот опыт?
Е.Н. Соколова “Юному физику”