Powietrze jest wszędzie wokół ciebie. Cały czas napiera na twoje ciało. Dlatego nazywamy to ciśnieniem powietrza. Zazwyczaj nie zauważamy ciśnienia powietrza, ponieważ naciska ono na nas równomiernie we wszystkich kierunkach.
Każdy może zmierzyć ciśnienie powietrza za pomocą narzędzia zwanego barometrem. Kiedy używamy barometru do mierzenia ciśnienia powietrza, otrzymana liczba nazywana jest ciśnieniem barometrycznym.
Barometry działają, ponieważ powietrze ma masę. Powietrze, które nas otacza, zaczyna się na powierzchni Ziemi i sięga aż do szczytu nieba. Całe to powietrze, cała atmosfera, waży około 5 milionów miliardów ton! Nie zostajemy zgnieceni, ponieważ cały ten ciężar jest równomiernie rozłożony na całej powierzchni Ziemi. Średnia siła, jaką odczuwasz, to około 15 funtów na każdy centymetr kwadratowy Twojego ciała. Ponieważ powietrze jest płynne, ta siła jest dostarczana równomiernie na całym ciele, a nie tylko na czubku głowy.
Możemy zmierzyć, jak bardzo powietrze naciska na nas za pomocą prostego, ale sprytnego urządzenia. Nazywa się ono barometr U-tube i działa podobnie jak teeter-totter. Teeter-totter może pozostać w równowadze tak długo, jak długo po obu stronach znajduje się jednakowa waga. Jeśli ciężary są różne, teeter-totter przechyla się na korzyść cięższej strony. Tak samo jest z barometrem w kształcie litery U. Spójrz na rurkę po lewej stronie. Zawiera ona trochę wody.
Przy obu końcach otwartych na powietrze, poziom wody w każdej stronie jest taki sam. Dzieje się tak dlatego, że ciśnienie powietrza nad każdą stroną jest takie samo. Woda jest zrównoważona między siłami działającymi w dół na każdej stronie, tak jak w przypadku teeter-totter.
Dmuchnij trochę powietrza w lewą stronę. Poziom wody zmienia się, ponieważ sprawiłeś, że powietrze naciska w dół bardziej niż powietrze po prawej stronie. Innymi słowy, zwiększyłeś ciśnienie powietrza po lewej stronie. Woda porusza się, dopóki nie zrównoważy sił skierowanych w dół po obu stronach.
Utrata wody po lewej stronie zmniejsza siłę skierowaną w dół od ciężaru wody po lewej stronie. Podnosząca się woda po prawej stronie dodaje się do siły skierowanej w dół od ciężaru wody po prawej stronie. To równoważy siłę od ciśnienia powietrza, które dodałeś na lewej stronie.
Z drugiej strony, kiedy odsysasz powietrze z lewej strony, poziom wody zmienia się w inny sposób. Usuwając powietrze z lewej strony, sprawiłeś, że powietrze naciska w dół mniej niż powietrze po prawej stronie. Ponownie, woda porusza się, dopóki nie zrównoważy sił działających w dół po obu stronach.
Jeśli użyjesz silnej pompy próżniowej, aby usunąć całe powietrze z lewej strony, ciśnienie powietrza będzie tam równe zeru. Jedyna siła skierowana w dół na lewą stronę będzie pochodzić od wysokiej kolumny wody po tej stronie. Siła po drugiej stronie, która równoważy cały ten ciężar wody, jest siłą skierowaną w dół, pochodzącą od normalnego ciśnienia powietrza po prawej stronie. Kiedy tak się stanie, poziom wody po lewej stronie podniesie się do wysokości około 34 stóp. Nie jest to zbyt praktyczne, więc barometry U-rurowe nie używają wody jako cieczy.
Rtęć jest używana zamiast niej, ponieważ jest to bardzo gęsty ciekły metal. Rtęć ma około 14 razy większą gęstość niż woda. Ponieważ rtęć jest tak ciężka, normalne ciśnienie powietrza popycha ją na wysokość tylko około 30 cali, czyli 760 milimetrów.
Meteorolodzy mierzą ciśnienie powietrza, licząc cale rtęci na barometrze. Inni naukowcy, którzy pracują z ciśnieniem gazu wolą używać milimetrów. Jeden milimetr rtęci jest znany jako „Torr”. Jednostka Torr jest nazwany na cześć Evangelista Torricelli, który wynalazł barometr rtęci w 1643.
Torricelli wypełnione długą rurkę szklaną z rtęcią i odwrócił rurkę do naczynia. Zauważył, że niektóre z rtęci nie wypłynął i że przestrzeń powyżej rtęci w rurze był vacuum.
Torricelli był pierwszą osobą do tworzenia i utrzymania próżni. Stwierdził, że z dnia na dzień zmiany w wysokości rtęci były spowodowane przez zmiany w atmosferycznym pressure.
Na poziomie morza, ciśnienie barometryczne jest wysoki, ponieważ poziom morza jest najniższym miejscem można iść. Więcej powietrza nad tobą tworzy większe ciśnienie. W wysokich górach lub w samolocie, ciśnienie barometryczne jest mniejsze. Ponieważ jesteś wyżej w atmosferze, jest mniej powietrza na górze, więc ciśnienie, które tworzy jest mniej.
W każdym danym miejscu, gdy ciśnienie barometryczne spada, można spodziewać się burzy. Kiedy wzrasta, możesz spodziewać się słonecznej pogody.
W dowolnym miejscu, kiedy ciśnienie barometryczne spada, możesz spodziewać się burzy.
