Барометр-анероид. Атмосферное давление на разных высотах

Барометр-анероид. Атмосферное давление на разных высотах

Ртутный барометр опасен (ртуть ядовита) и неудобен. Поэтому создали барометр-анероид — безжидкостный прибор.

Что такое барометр-анероид

Барометр-анероид (от греч. ан — без, эрос — жидкость) — это прибор для измерения атмосферного давления, не содержащий жидкости.

Устройство анероида

Основные части:

• металлическая коробочка с волнистой (гофрированной) крышкой, из которой откачан воздух
• пружина — оттягивает крышку вверх
• система рычагов — передаёт движение крышки
• стрелка — указатель на шкале
• шкала — проградуирована в мм рт. ст. или в Па

Принцип действия

Когда атмосферное давление увеличивается, оно сильнее давит на крышку коробочки — она прогибается вниз. Это движение через систему рычагов поворачивает стрелку.

Когда давление уменьшается — пружина поднимает крышку, стрелка поворачивается обратно.

Анероид показывает то же давление, что и ртутный барометр, но безопасен и компактен.

Преимущества анероида

• безопасен — нет ртути
• портативный — можно носить с собой
• удобный — простая шкала
• надёжный — нет жидкости, которая может пролиться

Анероид нужно периодически сверять с ртутным барометром для точности.

Альтиметр (высотомер)

Альтиметр — это барометр-анероид, проградуированный в единицах высоты (метрах над уровнем моря).

Используется:

• в авиации (на самолётах)
• в альпинизме (для определения высоты подъёма)
• в геодезии

Принцип основан на том, что атмосферное давление уменьшается с высотой.

Атмосферное давление на разных высотах

При подъёме на каждые $12\,\text{м}$ давление уменьшается примерно на $1\,\text{мм рт. ст.}$ (вблизи уровня моря).

Примеры

• На вершине Эвереста ($8848\,\text{м}$) давление около $250\,\text{мм рт. ст.}$
• В самолёте на высоте $10\,\text{км}$ давление $\sim 200\,\text{мм рт. ст.}$ (поэтому салон герметичен и в нём поддерживается нормальное давление)

Барометр и погода

По изменению атмосферного давления судят о погоде:

• повышение давления → улучшение погоды (антициклон, ясно)
• понижение давления → ухудшение погоды (циклон, осадки)

Вопросы для самопроверки

1. Что такое барометр-анероид? Как он устроен?
2. В чём преимущество анероида перед ртутным барометром?
3. Что такое альтиметр? Где он применяется?
4. Как меняется атмосферное давление с высотой?
5. Что показывает изменение атмосферного давления с точки зрения погоды?