Вес воздуха. Атмосферное давление

Воздух ничего не весит?

Воздух невидим. Его нельзя взять в руку, как камень или книгу. Поэтому легко подумать: воздух ничего не весит. Но это не так.

Воздух — это вещество. Он состоит из молекул, а у молекул есть масса. Значит, у воздуха тоже есть масса. А раз воздух имеет массу — Земля его притягивает, и воздух имеет вес.

Мы не замечаем этого в обычной жизни, потому что воздух окружает нас постоянно. Но он действительно давит — на нас, на землю, на дома, на воду, на всё вокруг.

Как это доказать? Возьми два одинаковых шарика: пустой и надутый. Надутый — тяжелее: в нём есть дополнительный воздух, а воздух имеет массу. Проверь на весах:

Что такое атмосфера

Земля окружена воздушной оболочкой — атмосферой.

В ней есть азот, кислород, углекислый газ, водяной пар и другие газы. Атмосфера нужна для жизни: мы дышим кислородом, растения используют углекислый газ, облака и осадки — тоже её работа. Но для физики сейчас важнее другое: атмосфера имеет массу, а значит — вес.

Мы живём на дне воздушного океана

Представь океан: чем глубже ныряешь, тем больше воды над тобой и тем сильнее давление. С воздухом — та же история. Над нами огромный слой воздуха, Земля его притягивает, и он давит на поверхность. Мы живём как будто на дне океана — только вместо воды над нами воздух.

И как любой газ, воздух передаёт давление во все стороны — он давит не только сверху, но и с боков, и даже снизу.

Почему мы не чувствуем атмосферное давление

Атмосферное давление большое — но нас не расплющивает. Почему?

Во-первых, внутри нашего тела тоже есть давление: жидкости и газы внутри организма давят наружу и уравновешивают наружное давление. Во-вторых, воздух давит не с одной стороны, а со всех сторон сразу.

Мы замечаем атмосферное давление, только когда оно меняется или когда с одной стороны оно сильно отличается от другой: закладывает уши в самолёте, втягивается пластиковая бутылка, присоска держится на стекле, трудно открыть банку с пониженным давлением внутри.

Фокус со стаканом и листом бумаги

Наполни стакан водой, накрой плотным листом, прижми рукой и переверни. Убери руку — вода не выливается! Лист держится у стакана.

Опыт с пластиковой бутылкой

Если воздух внутри закрытой бутылки остывает, его давление падает — и наружное атмосферное давление сминает бутылку. Никто её не трогает — работает только воздух!

Похожий опыт можно сделать дома с тёплой (не горячей!) водой — смотри «Мини-опыты» ниже.

Как измеряют атмосферное давление

Барометры бывают ртутные, анероиды и электронные. Исторически первым был ртутный барометр: ртуть — очень тяжёлая жидкость, и атмосферное давление способно удержать её столб высотой около 760 мм. Отсюда единица «мм рт. ст.» — миллиметры ртутного столба.

Почему закладывает уши

Когда самолёт взлетает или снижается, давление вокруг быстро меняется. А внутри уха тоже есть воздух! Если давление снаружи и внутри уха становится разным, барабанная перепонка прогибается — появляется ощущение заложенности. Глотание или зевок выравнивает давление — и сразу легче.

Давление и погода

Если давление падает — погода часто портится: облака, ветер, осадки. Если растёт — обычно становится устойчивее. Но погода зависит от многих причин, поэтому по одному барометру дождь не предскажешь наверняка.

Почему воздух не улетает в космос

Воздух — газ, молекулы летают свободно. Почему же атмосфера не разлетелась? Её удерживает земное притяжение. Чем выше — тем воздух разреженнее, и постепенно атмосфера переходит в космическое пространство.

Мини-опыты дома

Атмосферное давление — чемпион по домашним фокусам.