Исследование зависимости атмосферного давления от высоты над уровнем местности
Атмосферное давление с высотой убывает, так как уменьшается столб воздуха, создающий его. Аналогичное явление происходит в жидкости: давление разное на разной глубине погружения. Однако есть существенная разница, обусловленная тем, что воздух сжимаем, а жидкость – нет, поэтому в жидкости давление линейно зависит от глубины погружения, а атмосферное давление зависит от высоты подъема нелинейно, но на небольших высотах давление атмосферы уменьшается на 1 мм через каждые 11-13 м.
Данная работа позволяет не только обнаружить факт уменьшения атмосферного давления на 1 мм с подъёмом на каждые 13 м, но и увидеть связь погоды и атмосферного давления.
Направление проекта: Атмосфера. Давление и погода.
Участники проекта: ГБОУ «Школа № 000»
Предметы: Физика, география
Классы: 7 класс
Мероприятия: Городская конференция «Курчатовский проект: от знаний – к практике» 22 апреля 2015 года
,
Описание.
Цель: исследовать зависимость атмосферного давления от высоты над уровнем местности.
Задачи:
· Измерить атмосферное давление на разных этажах школы (высотного дома) с помощью барометра-анероида и цифровой лаборатории;
· Составить таблицу данных о соответствии давления высоте над уровнем местности;
· Построить график зависимости атмосферного давления от высоты над уровнем местности;
· Проанализировать полученные результаты и сделать вывод о связи атмосферного давления и высоты над уровнем местности.
Оборудование:
· Барометр-анероид;
· Цифровая лаборатория по физике;
· Датчик абсолютного давления.
Ход работы
1. Включите нетбук, запустите программу «Цифровая лаборатория».
2. Присоедините датчик абсолютного давления к нетбуку. На экране должна появиться таблица-сетка p(t).
3. Проведите измерения атмосферного давления на разных этажах школы с помощью барометра-анероида и цифровой лаборатории. Перед тем, как начинать новое измерение, сохраните предыдущий результат, например, в виде рисунка в папке «Мои документы». Результаты измерений занесите в таблицу:
Этаж | Высота h, м | Давление р, кПа | |
Барометр - анероид | Цифровая лаборатория | ||
1 | |||
2 | |||
… |
4. Придумайте способ, с помощью которого можно узнать высоту каждого этажа над уровнем местности. Значение высоты каждого этажа запишите в таблицу.
5. Определите по паспорту технического устройства погрешности измерений давления. Запишите значения погрешностей в виде
Δpб = …; Δрл = …
6. Сравните результаты измерения давления с помощью барометра и с помощью цифровой лаборатории. Какой способ даёт более точные результаты? Как вы думаете, почему?
7. Постройте график зависимости атмосферного давления от высоты над уровнем местности (это можно сделать с помощь программы Microsoft Office Excel или программы Statistica цифровой лаборатории), проанализируйте его. Как изменяется атмосферное давление по мере подъёма на верхние этажи школы? Является ли эта зависимость линейной? Как вы думаете, почему?
8. Выразите результаты измерения давления в мм рт. ст., постройте график. Существует ли зависимость между давлением и высотой этажа? Если да, то в чем она выражается?
9. Где и как можно использовать полученные результаты?
Продукты исследования:
· Таблица с результатами измерений;
· График зависимости давления от высоты.
