Для экспериментального доказательства существования атмосферного давления можно провести несколько простых и наглядных опытов, которые позволят наблюдать его влияние на различные объекты и явления. Атмосферное давление — это сила, с которой воздух воздействует на поверхность каждого объекта. Эта сила зависит от массы воздуха, который находится над поверхностью Земли, и распределяется по всей поверхности, которая находится в контакте с воздухом.
1. Эксперимент с фонариком (бутылка с водой и воздушный насос)
Это довольно простой и наглядный эксперимент, который можно провести с использованием подручных материалов.
Материалы:
Пластиковая бутылка (например, 1-2 литра)
Вода
Крышка для бутылки
Воздушный насос (или, если нет, можно использовать трубочку и насос для откачивания воздуха)
Ход эксперимента:
Наполните пластиковую бутылку водой до половины.
Закройте крышкой, герметично прикрутив её.
Подсоедините насос к бутылке, чтобы откачать воздух из неё. Если насос нет, можно использовать трубочку и несколько человек, чтобы создать вакуум в бутылке.
После того как воздух был откачан, вы заметите, что бутылка становится жесткой. Но если откроется крышка, воздух снова входит в бутылку, и она потеряет свою жесткость.
Что мы наблюдаем:
Вакуум в бутылке создаёт эффект, при котором внутреннее давление значительно меньше внешнего атмосферного давления, и бутылка изменяет свою форму. Это позволяет наглядно показать, как атмосфера действует на объекты, обеспечивая их форму и жесткость.
2. Опыт с перевернутым стаканом и водой
Этот опыт хорошо иллюстрирует атмосферное давление на примере простого взаимодействия воды и воздуха.
Материалы:
Стакан
Лист бумаги
Вода
Ход эксперимента:
Налейте воду в стакан.
Накройте стакан листом бумаги, прижав его плотно к краям.
Переверните стакан, удерживая бумагу так, чтобы она не соскользнула.
Осторожно отпустите стакан, не давая бумаге упасть.
Что мы наблюдаем:
Несмотря на то, что стакан перевернут и находится в положении вверх дном, вода не выливается. Это происходит из-за того, что атмосферное давление действует на бумагу с внешней стороны стакана, удерживая её на месте и не давая воде вытекать. Если бы атмосферного давления не было, вода сразу же вытекала бы из стакана.
3. Опыт с банкой и вакуумом
Этот эксперимент также подчеркивает роль атмосферного давления и продемонстрирует, как оно может воздействовать на объекты.
Материалы:
Жестяная банка (например, от консервов)
Плита или огонь
Вода
Ход эксперимента:
Налейте немного воды в жестяную банку и поставьте её на плиту.
Доведите воду до кипения, чтобы воздух внутри банки стал горячим.
Как только вода закипит, аккуратно накройте банку плотно крышкой.
Затем возьмите тиски или перчатки и быстро переверните банку вверх дном, поставив её на плоскую поверхность, которая может быть немного влажной для усиления эффекта.
Что мы наблюдаем:
Когда горячий воздух в банке остывает, внутри создается вакуум, а внешнее атмосферное давление становится значительно больше, чем давление внутри банки. Это приводит к тому, что банка может сжаться или даже разрушиться под действием атмосферного давления. Это демонстрирует силу атмосферного давления, которое действует на все предметы на поверхности Земли.
4. Опыт с барометром
Барометр — это прибор, который измеряет атмосферное давление, и его можно использовать как для доказательства существования атмосферного давления, так и для наблюдения за его изменениями.
Материалы:
Ртутный барометр или спиртовой барометр.
Ход эксперимента:
Используйте ртутный или спиртовой барометр для измерения атмосферного давления.
Наблюдайте за движением жидкости внутри трубки. Это движение показывает, как атмосферное давление изменяется в зависимости от времени суток или погодных условий.
Что мы наблюдаем:
Барометр позволяет наблюдать, как атмосферное давление изменяется с течением времени. Если оно высокое, уровень ртути или спирта будет выше, если низкое — ниже. Это наглядно показывает существование давления, воздействующего на жидкость в барометре.
5. Эксперимент с вакуумной камерой
Эксперимент с вакуумной камерой позволяет продемонстрировать, как исчезает воздух в определённой зоне и как это связано с атмосферным давлением.
Материалы:
Вакуумная камера
Небольшой объект, например, шарик или перо.
Ход эксперимента:
Поместите объект в вакуумную камеру и создайте внутри неё вакуум.
Наблюдайте за объектом, как он меняет свою форму или поведение, когда окружающий воздух откачивается.
Что мы наблюдаем:
Когда внутри камеры создается вакуум, давление внутри падает до практически нуля, а внешнее атмосферное давление продолжает воздействовать на объект, что может вызывать его деформацию или изменение поведения.
Заключение
Все эти эксперименты наглядно демонстрируют существование атмосферного давления и его влияние на окружающий мир. Атмосферное давление — это результат веса воздуха, который находится над нами, и оно проявляется в самых разных формах, от влияния на воду и газ в закрытых ёмкостях до того, как оно воздействует на атмосферные явления, такие как погода и климат.
