Вес воздуха. Атмосферное давление

На воздух, как и на всякое, тело, находящееся на Земле, действует сила тяжести, и, следовательно, воздух обладает весом.

Вес воздуха легко измерить на опыте. Для этого нужно взять прочный стеклянный шар с пробкой и резиновой трубкой с зажимом (рис. 111), выкачать насосом из него воздух и уравновесить на весах. Затем, открыв зажим на резиновой трубке, впустить в шар воздух. Равновесие весов при этом нарушится. Для его восстановления придется положить на другую чашку весов гири, вес которых и будет равен весу воздуха в объеме шара.

Точными опытами определено, что в обычных условиях 1 м3 воздуха весит 13 Н.

Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют атмосферой. Атмосфера, как показали наблюдения за полетом искусственных спутников Земли, простирается на высоту нескольких тысяч километров. Мы живем на дне огромного воздушного океана. Поверхность Земли — дно этого океана.

Вследствие действия силы тяжести верхние слои воздуха, подобно воде океана, сжимают нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле, сжат больше всего и согласно закону Паскаля передает производимое на него давление по всем направлениям.

В результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха, или, как обычно говорят, испытывают атмосферное давление.

Существованием атмосферного давления могут быть объяснены многие явления. Рассмотрим некоторые из них.

На рисунке 112 изображена стеклянная трубка, внутри которой находится поршень, плотно прилегающий к стенкам трубки. Конец трубки опущен в воду. Если поднимать поршень, то за ним будет » подниматься и вода. Происходит это потому, что при подъеме поршня между ним и водой образуется безвоздушное пространство. В это пространство под давлением наружного воздуха и устремляется вслед за поршнем вода.

На рисунке 113 показан цилиндрический сосуд. Сосуд закрыт пробкой, в которую вставлена трубка с краном. Из сосуда насосом откачивают воздух. Затем конец трубки погружают в воду. Если теперь открыть кран, то вода фонтаном брызнет внутрь сосуда. Вода поступает в сосуд потому, что давление атмосферы больше давления разреженного воздуха в сосуде.

В дальнейшем мы рассмотрим еще ряд других явлений, которые объясняются существованием атмосферного давления.

Вопросы. 1. Как на опыте можно определить вес воздуха? 2. Чему равен вес 1 м3 воздуха? 3. Что представляет собой атмосфера Земли? 4. В результате чего создается атмосферное давление? 5. Опишите опыты, подтверждающие существование атмосферного давления.