Atmosferski pritisak — zašto voda ne ispadne iz čaše?
Atmosfera svojom težinom pritiska sva tela; normalan atmosferski pritisak, Toričelijev ogled, opadanje sa visinom i instrumenti (barometar, manometar).
Video
Pojmovi
- Atmosfera
- Atmosfera je vazdušni omotač oko Zemlje. Najgušća je uz tlo (oko 1,2 kg/m³), a sa visinom je sve ređa dok ne pređe u skoro prazan prostor kosmosa. Zato atmosfera nije homogena.
- Atmosferski pritisak
- Atmosferski pritisak je pritisak koji vazduh svojom težinom vrši na Zemlju i na sva tela na njoj. Deluje sa svih strana, pa i naviše — zato drži papir ispod okrenute čaše.
- Zašto se ne računa formulom ρgh
- Pošto atmosfera nije svuda iste gustine, atmosferski pritisak se ne može izračunati formulom $p = \rho g h$ kao kod tečnosti. Ali može da se izmeri.
- Toričelijev ogled
- Evangelista Toričeli je prvi izmerio atmosferski pritisak. Staklenu cev dugu oko 1 m napunio je živom, zatvorio prstom i okrenuo u sud sa živom. Živa se spustila dok u cevi nije ostao stub visok oko 76 cm; iznad njega je vakuum.
- Koliko iznosi
- Atmosferski pritisak je jednak hidrostatičkom pritisku tog stuba žive. Normalan atmosferski pritisak (na nivou mora, 0 °C) iznosi oko 101325 Pa, odnosno 1013 mbar, odnosno 760 mm živinog stuba.
- Bar i milibar
- U meteorologiji se pritisak izražava u barima i milibarima: $1\ \mathrm{bar} = 1000\ \mathrm{mbar} = 100000\ \mathrm{Pa}$. U prognozi čuješ da pritisak raste ili opada — to je atmosferski pritisak.
- Koliko nas pritiska
- Na svaki kvadratni centimetar tela vazduh pritiska silom od oko 10 N — kao da na njemu stoji teg od jednog kilograma. Na celo telo to je ogromna sila, ali je ne osećamo jer je isti takav pritisak i u nama, pa smo u ravnoteži.
- Opada sa visinom
- Što se više popneš, manji je stub vazduha iznad tebe, pa je atmosferski pritisak manji. Zato ti „pucaju“ uši u avionu ili na planini — pritisak spolja se naglo promeni.
- Barometri i manometri
- Barometar je instrument za merenje atmosferskog pritiska (živin, kao uprošćen Toričelijev ogled, ili metalni sa membranom). Manometar meri pritisak u tečnostima i gasovima.
Formule
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $p_{at}$ | normalan atmosferski pritisak | Pa |
Isto: $1013\ \mathrm{mbar}$ ili stub žive visok $760\ \mathrm{mm}$. Na nivou mora i 0 °C.
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $\mathrm{bar}$ | bar | |
| $\mathrm{mbar}$ | milibar | |
| $\mathrm{Pa}$ | paskal |
Dakle 1 mbar = 100 Pa.
| Oznaka | Šta znači | Jedinica |
|---|---|---|
| $F$ | sila kojom vazduh pritiska | N |
| $p$ | pritisak | Pa |
| $S$ | površina | m² |
Kada znamo pritisak i površinu na koju deluje.
Pitanja
Pitanje 1 od 10
1. Šta je atmosfera?
2. Šta je atmosferski pritisak?
3. Zašto voda ne ispadne iz okrenute čaše poklopljene papirom?
4. Zašto se atmosferski pritisak ne računa formulom ρ·g·h?
5. Ko je prvi izmerio atmosferski pritisak?
6. Koliko je visok stub žive u Toričelijevom ogledu?
7. Koliki je normalan atmosferski pritisak?
8. Koliko je 1 bar u paskalima?
9. Kako se atmosferski pritisak menja sa nadmorskom visinom?
10. Čime se meri atmosferski pritisak?
Rešeni zadaci
Atmosferski pritisak iznosi oko 100000 Pa. Kolikom silom vazduh pritiska prozor površine 2 m²?
-
$F = p \cdot S = 100000\ \mathrm{Pa} \cdot 2\ \mathrm{m^2} = 200000\ \mathrm{N}$Pritisak pomnožimo površinom.
Barometar pokazuje 1013 mbar. Koliko je to paskala? (1 mbar = 100 Pa)
-
$p = 1013\ \mathrm{mbar} \cdot 100 = 101300\ \mathrm{Pa}$Svaki milibar je 100 paskala.
Na svaki 1 cm² tela vazduh pritiska silom oko 10 N. Kolika sila deluje na dlan površine 50 cm²?
-
$F = 10\ \mathrm{N} \cdot 50 = 500\ \mathrm{N}$Svaki kvadratni centimetar nosi oko 10 N.
Test
Kod računskih zadataka reši u svesci i upiši rezultat (decimalni broj sa zarezom, npr. 2,5), a kod ostalih izaberi tačan odgovor.
Vazduh pritiska sto površine 2 m² pritiskom 100000 Pa. Kolika sila deluje na sto?
Barometar pokazuje 1910 mbar. Koliko je to u paskalima? Uzmi 1 mbar = 100 Pa.
Zašto voda ne ispadne iz čaše okrenute naopako i poklopljene papirom?
Zašto se atmosferski pritisak ne može izračunati formulom p = ρ·g·h?
Šta se dešava sa atmosferskim pritiskom kad se popneš na visoku planinu?
Bravo, čas je završen!
Želiš sertifikat? Napravi besplatan nalog, pa uradi test još jednom (treba bar 3 od 5 tačno). Rezultati se tada čuvaju, a sertifikat možeš da odštampaš ili podeliš.
Napravi besplatan nalogPohvali se i pozovi drugara:
Sledeći čas: 31. Paskalov zakon — kako malom silom podigneš auto?