Studiul presiunii atmosferice. Cum depinde tensiunea arterială de presiunea atmosferică?

Introducere

Istoricul măsurării presiunii atmosferice

Instrumente de presiune atmosferică

Concluzie

Ce este atmosfera

Istoria descoperirii presiunii atmosferice

De ce și în urma căreia se creează presiunea atmosferică

Impact asupra vremii

Indicatori standard

Presiune atmosferică redusă

Creșterea presiunii atmosferice

Impact asupra unei persoane

Relevanța lucrării

Metode de cercetare

Plan de muncă

Relația dintre vreme și presiunea barometrică

Dependența presiunii lichidului de înălțimea coloanei de lichid în barometre de lichid

Acasă Inf. tehnologie

Textul lucrării este plasat fără imagini și formule.
Versiunea completa munca este disponibilă în fila „Fișiere de lucru” în format PDF

Introducere

Parte principală

Partea teoretică

Partea practică

Studiul problemei dependenței tensiunii arteriale de atmosferă prin metoda anchetei sociale (sondaj pe internet)

Concluzie

Bibliografie

Introducere:

Acţiunea presiunii atmosferice şi fenomene atmosferice(furtună, vânturi calde și uscate, ceață, ninsoare etc.), potrivit diverșilor oameni de știință, afectează bunăstarea a aproximativ 75% dintre oameni. Potrivit diverselor surse, această cifră fluctuează oarecum, dar toți autorii sunt de acord cu însuși faptul că influența fenomenelor atmosferice asupra bunăstării unei persoane. Acest lucru este confirmat de experiența de viață a oricăruia dintre noi. Conceptul de „sensibilitate la vreme” include influența mai multor factori asupra sănătății umane în general. Însăși valoarea presiunii atmosferice (sau modificările acesteia) este doar unul dintre factorii care afectează bunăstarea în general. Și vrem să ne concentrăm asupra influenței specifice a presiunii atmosferice (modificările acesteia) asupra valorii tensiunii arteriale. În același timp, am încercat să concretizăm problema și să ne oprim asupra impactului modificărilor presiunii atmosferice asupra valorii tensiunii arteriale la adolescenți.

În adolescență apar adesea probleme de sănătate care sunt temporare, adică dispar odată cu vârsta. Acest lucru se datorează faptului că, în perioada de creștere și dezvoltare rapidă a corpului, multe organe și funcții umane se dezvoltă în ritmuri diferite. Printre altele, este influențată și de faptul că în timpul adolescenței are loc o restructurare hormonală gravă în organism.

În cele mai multe cazuri, este imposibil să se evite scăderea tensiunii arteriale într-o astfel de situație. Dar ni se pare că, dacă adolescenții știu cu ce anume pot fi asociate aceste diferențe, atunci le va fi mai ușor să le perceapă și să supraviețuiască. Mulți dintre prietenii și colegii noștri merg adesea la medic cu plângeri de tensiune arterială ridicată sau scăzută. Dar nu au boli cronice asociate.

Pe baza celor de mai sus, considerăm că studiul acestei probleme este important, necesar și interesant.

Scopul studiului

Obiectivele cercetării:

evaluează opinia respondenților cu privire la această problemă

aflați părerea lucrătorilor medicali direct legați de munca cu adolescenții pe această temă

pentru a dezvălui experimental dependența tensiunii arteriale de presiunea atmosferică la adolescenți

Ipoteza cercetării:

Metode de cercetare:

studiul surselor literare și al resurselor de pe Internet pe tema de cercetare

metoda de masurare directa a presiunii atmosferice si arteriale

Timp de 10 zile la rând, am măsurat tensiunea arterială la un grup de subiecți de 13 și 14 ani (cu ajutorul colegilor de clasă). În paralel, am măsurat presiunea atmosferică cu un barometru.

metoda de analiza si comparare a rezultatelor masuratorilor obtinute

Pe baza rezultatelor măsurătorilor directe, am construit o serie de dependențe grafice care demonstrează clar prezența sau absența unei relații între presiuni.

metoda anchetei sociale (sondaj pe internet)

Profitând de posibilitățile internetului, am invitat adolescenți complet necunoscuti nouă să răspundă la câteva întrebări pe tema studiului nostru. Credem că Internetul este cel care face posibilă intervievarea unui număr mare de persoane într-un timp scurt și, prin urmare, realizarea celor mai precise date statistice.

metoda interviului

Tema studiului nostru se referă în mod direct la sănătatea umană, prin urmare opinia lucrătorilor medicali pe tema studiului nostru ni se pare cea mai autorizată.

Separat, aș dori să remarc că noi înșine am început să înțelegem din ce în ce mai mult relevanța acestei probleme în procesul de lucru la studiu. Iată principalele puncte ale relevanței problemei dependenței tensiunii arteriale a adolescenților (și modificările acesteia) de valoarea presiunii atmosferice:

afectează sănătatea umană

termenul „sensibilitate la vreme” implică dependența de o serie de schimbări atmosferice, fără a evidenția în mod specific presiunea atmosferică

noi înșine suntem oameni adolescent iar această problemă ne privește personal și prietenii noștri

am fost interesați să studiem această problemă, am învățat o mulțime de lucruri noi și interesante pentru noi înșine

II. Parte principală

II.I Partea teoretică

Presiune: concepte de bază

Presiunea (P) este o mărime fizică care caracterizează starea unui mediu continuu și este numeric egală cu forța care acționează pe unitatea de suprafață perpendiculară pe această suprafață.

Presiunea din sistemul SI se măsoară în pascali: [p] = Pa

În medicină, meteorologie și multe alte domenii ale activității umane, presiunea este măsurată în milimetri. coloana de mercur(mmHg.)

De asemenea, sunt utilizate următoarele unități de presiune:

Bar , T atmosfera tehnica, atmosfera fizica , metru de coloană de apă , inch de mercur , liră-forță pe inch pătrat .

Măsurarea presiunii gazelor și lichidelor se realizează folosind manometre, manometre de presiune diferențială, manometre, presiune atmosferică - barometre, tensiune arterială - tonometre.

Presiunea atmosferică:

Atmosfera - plicul de aer Pământ. Aerul este un amestec de gaze, principalele fiind azotul și oxigenul. Atmosfera Pământului se întinde pe câteva mii de kilometri și densitatea ei scade odată cu distanța de la suprafața Pământului.

Masa atmosferei moderne este de aproximativ o milioneme din masa Pământului. Odată cu înălțimea, densitatea și presiunea atmosferei scad brusc, iar temperatura se modifică neuniform și complex, inclusiv din cauza influenței activității solare asupra atmosferei. Și furtuni magnetice. Modificarea temperaturii în limitele atmosferei la diferite înălțimi se explică prin absorbția inegală a energiei solare de către gaze. Cele mai intense procese termice au loc în troposferă, iar atmosfera este încălzită de jos, de la suprafața oceanului și a uscatului.

De remarcat faptul că atmosfera are o mare importanță ecologică. Protejează toate organismele vii ale Pământului de influența distructivă a radiațiilor cosmice și a impactului meteoriților, reglează fluctuațiile sezoniere de temperatură, echilibrează și uniformizează pe cele zilnice. Dacă atmosfera nu ar exista, atunci fluctuația temperaturii zilnice pe Pământ ar ajunge la ±200 °C.

Suntem obișnuiți să considerăm prezența atmosferei ca pe un fapt, dar aerul atmosferic ni se pare doar lipsit de greutate. De fapt, are greutate, care poate fi arătată prin calcule simple:

Să calculăm greutatea aerului într-un volum de 1 m3 lângă suprafața Pământului:

P \u003d m.g - formulă pentru calcularea greutății unui corp de masă cunoscută

m=ρ.V, unde ρ=1,29 kg/m3 - densitatea aerului lângă suprafața Pământului

Greutate de 1 m3 de aer:

Р=1,29 kg/m3,1m3,9,8N/kg ≈ 13 N

Deci, greutatea unui metru cub de aer este de aproximativ 13 N. Aerul cu greutatea sa apasă pe Pământ, prin urmare, exercită presiune. Această presiune se numește atmosferică.

Presiunea atmosferică este presiunea exercitată de atmosferă asupra tuturor obiectelor din ea. suprafața pământului. Presiunea atmosferică este creată de atracția gravitațională a aerului către Pământ.

Presiunea atmosferică normală este o presiune de 760 mm Hg la nivelul mării la o temperatură de 15 0 C (sau 101 325 Pa.) Se obișnuiește să se considere 100 kPa ca presiune atmosferică normală pentru calculele de suprafață.

Raportând la radio despre vreme, cranicii raportează de obicei la final: presiunea atmosferică 760 mm Hg (sau 749, sau 754...). Dar câți oameni înțeleg ce înseamnă acest lucru și de unde obțin meteorologii aceste date?

Presiunea atmosferică este măsurată pentru a fi mai probabil să prezică o posibilă schimbare a vremii. Există o relație directă între schimbările de presiune și schimbările de vreme. O creștere sau o scădere a presiunii atmosferice poate fi, cu o oarecare probabilitate, un semn al unei schimbări a vremii. O scădere a presiunii este urmată de o tulburare, vreme ploioasa, urmată de vreme uscată, cu răcire puternică iarna.

Presiunea arterială

Tensiunea arterială este presiunea pe care sângele o exercită asupra pereților vaselor de sânge sau, cu alte cuvinte, presiunea în exces a lichidului din sistemul circulator față de presiunea atmosferică. Cea mai frecvent măsurată tensiunea arterială; pe langa aceasta se disting si urmatoarele tipuri de tensiune arteriala: intracardiaca, capilara, venoasa.

Tensiunea arterială este unul dintre cei mai importanți parametri care caracterizează munca sistem circulator. Tensiunea arterială este determinată de volumul de sânge pompat pe unitatea de timp de către inimă și de rezistența patului vascular.

Numărul de sus, tensiunea arterială sistolică, arată presiunea din artere pe măsură ce inima se contractă și împinge sângele în artere. Cifra de jos este presiunea diastolică, care arată presiunea din artere atunci când mușchiul inimii se relaxează. Presiunea diastolică este presiunea minimă în artere. Pe măsură ce sângele se mișcă de-a lungul patului vascular, amplitudinea fluctuațiilor tensiunii arteriale scade, presiunea venoasă și capilară depind puțin de faza ciclului cardiac.

Tensiunea arterială tipică umană sănătoasă (sistolic/diastolic) = 120/80 mm Hg. Art., presiune în vene mari cu câțiva mm. rt. Artă. sub zero (sub atmosferă). Diferența dintre tensiunea arterială sistolică și tensiunea diastolică (presiunea pulsului) este în mod normal de 30-60 mm Hg. Artă.

Cel mai ușor de măsurat tensiunea arterială. Poate fi măsurat cu ajutorul unui tensiometru (tonometru). Aceasta este ceea ce se înțelege de obicei prin tensiune arterială.

Tonometrele digitale semi-automate moderne vă permit să vă limitați doar la un set de presiune (până la un semnal sonor), o reducere suplimentară a presiunii, înregistrarea presiunii sistolice și diastolice, dispozitivul se conduce singur.

Influența diferiților factori asupra indicatorilor tensiunii arteriale

Tensiunea arterială depinde de mulți factori:

ora din zi,

starea psihologică a unei persoane (sub stres, creșterea presiunii),

luând diverse stimulente (cafea, ceai, amfetamine) sau medicamente care cresc tensiunea arterială.

din frecvența contracțiilor inimii, care conduce sângele prin vase,

asupra calității pereților vaselor de sânge (elasticitatea acestora), care rezistă sângelui,

asupra volumului sângelui circulant și vâscozității acestuia,

vârsta persoanei

Influența valorii presiunii atmosferice asupra valorii tensiunii arteriale umane:

Acțiunile presiunii atmosferice și fenomenele atmosferice (furtună, vânturi calde și uscate, ceață, ninsoare etc.), potrivit diverșilor oameni de știință, afectează bunăstarea a aproximativ 75% din populație. Dar însăși valoarea presiunii atmosferice (sau modificările acesteia) este doar unul dintre factorii care afectează bunăstarea în general. Conceptul de „sensibilitate la vreme” include influența mai multor factori asupra sănătății umane în general. Și vrem să ne concentrăm asupra influenței specifice a presiunii atmosferice (modificările acesteia) asupra valorii tensiunii arteriale.

sensibilitatea la vreme

Meteosensibilitatea este reacția organismului la influența factorilor meteorologici (meteorologici). Sensibilitatea meteorologică este destul de răspândită și apare la orice, dar mai des neobișnuit pentru această persoană condiții climatice. Vremea „se simte” aproximativ o treime din locuitorii latitudinilor temperate. O caracteristică a acestor reacții este că ele apar la un număr semnificativ de oameni sincron cu schimbările condițiilor meteorologice sau oarecum înaintea lor.

Meteosensibilitatea a provocat de multă vreme surpriză și chiar teamă omului față de un fenomen natural de neînțeles. Oamenii care simt vremea au fost numiți „barometre vii”, „petreli”, „profeți vremii”. Deja în antichitate, medicii au ghicit despre efectul vremii asupra organismului. Pentru o persoană sănătoasă, fluctuațiile meteorologice, de regulă, nu sunt periculoase. Cu toate acestea, la oamenii care nu simt vremea, reacțiile la aceasta încă apar, deși uneori nu sunt realizate. Ele trebuie luate în considerare, de exemplu, de către șoferii de transport. Odată cu o schimbare bruscă a condițiilor meteo, le devine mai dificil să se concentreze. Acest lucru poate duce la o creștere a numărului de accidente. Ca urmare a bolilor (gripa, amigdalita, pneumonie, boli articulare etc.) sau a suprasolicitarii, rezistenta si rezervele organismului sunt reduse. De aceea, meteosensibilitatea este observată la 35-70% dintre pacienții cu diferite boli. Deci, fiecare al doilea pacient cu boli simte vremea a sistemului cardio-vascular. Semnificativ modificări atmosferice poate provoca supratensiune și întreruperea mecanismelor de adaptare. Apoi, procesele oscilatorii din organism - ritmurile biologice sunt distorsionate, devin haotice. O reacție meteorologică fiziologică (asimptomatică) poate fi comparată cu un lac calm, pe care se deplasează valurile dintr-o adiere ușoară. Reacția meteorologică patologică (dureroasă) este un fel de „furtună” vegetativă în organism. Contribuie la dezvoltarea sa dereglarea sistemului autonom sistem nervos. Numărul de tulburări autonome în În ultima vreme crește, ceea ce este asociat cu acțiunea factorilor nefavorabili ai civilizației moderne: stresul, graba, inactivitatea fizică, supraalimentarea și malnutriția etc. În plus, starea funcțională a sistemului nervos este departe de a fi aceeași pentru diferite persoane. Aceasta determină faptul că în aceleași boli se observă adesea reacții meteorologice diametral opuse: favorabile și nefavorabile. Mai des, meteosensibilitatea este observată la persoanele cu un tip de sistem nervos slab (melancolic) și puternic dezechilibrat (coleric). La persoanele de tip puternic echilibrat (sanguin), meteosensibilitatea se manifestă numai atunci când corpul este slăbit. Organismul este afectat atât de vreme în ansamblu, cât și de componentele sale individuale.

Fluctuațiile presiunii barometrice (atmosferice) acţionează în două moduri:

reduce saturația de oxigen din sânge (efectul „gropilor”) barometrice

irită mecanic terminațiile nervoase (receptorii) pleurei (membrana mucoasă care căptușește cavitatea pleurală), peritoneul (căptușește cavitatea abdominală), membrana sinovială a articulațiilor, precum și receptorii vasculari.

În condiții normale la suprafața pământului, fluctuații anuale aerul atmosferic nu depășesc 20-30 mm, iar doza zilnică este de 4-5 mm. Oamenii sănătoși le tolerează ușor și imperceptibil. Unii pacienți sunt foarte sensibili chiar și la astfel de modificări ușoare ale presiunii. Deci, odată cu scăderea presiunii la persoanele care suferă de reumatism, apar dureri în articulațiile afectate, la pacienții cu hipertensiune arterială, starea de sănătate se înrăutățește, se observă crize de angină pectorală. La persoanele cu excitabilitate nervoasă crescută, schimbările bruște de presiune provoacă un sentiment de frică, deteriorarea dispoziției și a somnului. Modificările presiunii atmosferice, în special cele spasmodice, afectează negativ sistemul circulator, tonusul vascular și tensiunea arterială.

Despre bunăstarea unei persoane care locuiește într-o anumită zonă de mult timp, obișnuit, i.e. presiunea caracteristică nu trebuie să provoace o deteriorare deosebită a bunăstării.

Starea în condiții de presiune atmosferică ridicată nu este aproape deloc diferită de condițiile normale. Doar cu foarte presiune ridicata are loc o ușoară scădere a ritmului cardiac și o scădere a tensiunii arteriale minime. Respirația devine mai rară, dar profundă. Auzul și mirosul scad ușor, vocea devine înăbușită, există o senzație de piele ușor amorțită, uscăciune a mucoaselor etc. Cu toate acestea, toate aceste fenomene sunt relativ ușor de tolerat.

Fenomene mai nefavorabile se observă în timpul modificărilor presiunii atmosferice - o creștere (compresie) și mai ales scăderea acesteia (decompresie) la normal. Cu cât se produce mai lentă schimbarea presiunii, cu atât corpul uman se adaptează mai bine și fără consecințe adverse.

Cu presiunea atmosferică redusă, există o creștere și o adâncire a respirației, o creștere a ritmului cardiac (puterea lor este mai slabă), o ușoară scădere a tensiunii arteriale și se observă, de asemenea, modificări ale sângelui sub forma unei creșteri a numărului. de celule roșii din sânge. La baza efectului negativ al presiunii atmosferice scăzute asupra organismului este lipsa de oxigen. Se datorează faptului că, odată cu scăderea presiunii atmosferice, scade și presiunea parțială a oxigenului.

Mecanismul relației dintre presiunea atmosferică și tensiunea arterială:

Aerul atmosferic este un amestec de gaze, presiunea fiecăruia dintre acestea contribuind la valoarea presiunii atmosferice totale. Această contribuție a oxigenului individual este presiunea parțială a acestui gaz. În consecință, odată cu scăderea presiunii atmosferice, scade și presiunea parțială a oxigenului, ceea ce duce la înfometarea de oxigen și, odată cu funcționarea normală a organelor respiratorii și circulatorii, o cantitate mai mică de oxigen pătrunde în organism.

Conform statisticilor medicale, o persoană sănătoasă se simte cel mai confortabil cu o valoare a presiunii atmosferice de 760 mm. rt. Artă.

II.II Partea practică

II.II.I Investigarea problemei dependenței tensiunii arteriale de metoda atmosferică sondaj social (sondaj pe internet)

prin metoda chestionării sociale (sondaj pe internet) pentru a afla opinia public țintă despre posibilitatea dependenței presiunii sângelui (arterial) uman de presiunea atmosferică.

Publicul țintă al sondajului social: respondenți cu vârsta cuprinsă între 10 și 20 de ani.

Întrebări puse:

Metodologia analizei rezultatelor:

Chestionarele respondenților care au ales următoarele răspunsuri la întrebări au fost excluse și nu au fost supuse analizei:

Drept urmare, au fost acceptate pentru prelucrare chestionarele respondenților care erau gata să ne ajute, care erau adolescenți (am extins puțin intervalul de vârstă), care aveau probleme cu tensiunea arterială și aveau o idee despre presiunea atmosferică. Pentru a simplifica procesul de prelucrare a datelor, am oprit sondajul pe internet pe cel de-al 100-lea chestionar care îndeplinește cerințele de mai sus.

Da - 65% Nu - 15% Nu știu - 20%

Concluzie: Majoritatea adolescenților care au probleme cu tensiunea arterială tind să asocieze acest lucru cu modificările presiunii atmosferice.

Comentarii: adolescentii nu au o educatie medicala speciala, nu isi masoara tensiunea arteriala in fiecare zi, in plus, pot avea si alte probleme de sanatate care afecteaza valoarea tensiunii arteriale. Prin urmare, rezultatele unui sondaj social exprimă doar opinia publicului asupra această problemă mai degrabă decât o relaţie directă între fenomenele luate în considerare.

Investigarea problemei dependenței tensiunii arteriale de atmosferă prin metoda interviului

Sarcina acestei etape a studiului: aflați părerea lucrătorilor medicali direct legați de munca cu adolescenții pe această temă.

Interviu cu paramedicul școlii Kostyakova Svetlana Valerievna:

Întrebare: Vă rog să-mi spuneți cât de des vin adolescenții la dvs. cu o problemă de tensiune arterială ridicată sau scăzută?

Răspuns: de foarte multe ori, în cadrul unui control medical, identificăm o serie de probleme legate direct de abaterile de la valoarea normală a tensiunii arteriale.

Întrebare: Cu ce crezi că ar putea avea legătură?

Răspuns: Cred că există mai multe motive principale. Aceasta este, în primul rând, vremea noastră schimbătoare din nord. Organismul fragil al unui adolescent pur și simplu nu are timp să reacționeze mobil și corect și să se adapteze rapid la astfel de schimbări. Potrivit statisticilor, adolescenții din regiunile cu un climat mai stabil suferă mult mai puțin de astfel de abateri.

Și în al doilea rând, aceasta este o sarcină grea de muncă a copiilor: școală, cercuri, secții, tutori. În orașele mari, această problemă este și mai acută..

Întrebare: Crezi că mulți oameni sănătoși sunt dependenți de vreme?

Răspuns:știi, acum ceva din Sankt Petersburg centre medicale specializat în corectarea vremii. Au fost dezvoltate metode întregi, inclusiv medicina pe bază de plante, exerciții terapeutice, exerciții de respirațieși mult mai mult. Dar aceste clinici sunt specializate în principal în tratamentul persoanelor de vârstă mijlocie și vârstnici, sau persoanelor cu patologii cronice în acest domeniu. Iar la adolescenți, dependența de vreme poate fi o problemă temporară, legată de vârstă. Dar dacă un adolescent este sigur că schimbările meteo îi afectează starea, nimeni nu îl deranjează să se intereseze din timp de prognoza meteo și, pe baza acesteia, să-și construiască planurile pentru zilele următoare. Natura are încă multe mistere și întrebări la care nu există încă răspunsuri concrete.

Studiul problemei dependenței tensiunii arteriale de metoda experimentală atmosferică.

Sarcina acestei etape a studiului: experimental prin măsurători directe pentru a dezvălui dependența tensiunii arteriale de presiunea atmosferică la adolescenți.

Progresul experimentului: timp de 10 zile, tensiunea arterială a fost măsurată la opt subiecți cu vârsta cuprinsă între 13 și 14 ani. Totodată, am măsurat presiunea atmosferică cu un barometru, comparând citirile cu datele de prognoză meteorologică pentru aceste zile. Diferența dintre valorile experimentale ale presiunii atmosferice și datele de prognoză meteorologică s-a dovedit a fi nesemnificativă. Prin urmare, pentru comparație și analiză, am folosit datele obținute independent în timpul experimentului.

Tehnica de prelucrare a datelor: am introdus datele măsurătorilor directe în tabel (vezi mai jos). Pe parcursul analiza comparativa am ajuns la concluzia că este nevoie de a face calcule suplimentare pe baza rezultatelor măsurătorilor directe. Datele au fost, de asemenea, introduse în tabel (vezi mai jos). Următoarele grafice s-au dovedit a fi mai vizuale, ceea ce ne-a permis să tragem o concluzie care confirmă practic ipoteza noastră.

Tabelul nr. 1, date din măsurători directe ale presiunii (mm Hg)

Valoarea presiunii atmosferice	Valoarea tensiunii arteriale
Valoarea presiunii atmosferice	Tanina Alina	Maleeva Tatiana	Agafonov Igor	Grebeneva Irina	Sazonov Kirill	Yarulin Maxim	Cocoșul Alena	Gukkina Nadezhda

Diagrama #1: Valoarea presiunii atmosferice

Graficul nr. 2: valoarea tensiunii arteriale a doi subiecți

Datele experimentale nu au evidențiat o relație directă între valorile presiunii.

Pe baza faptului că atunci când comparăm datele din măsurători directe, concluzia nu este în întregime evidentă, am presupus că relația poate exista nu atât între valorile absolute ale presiunilor, cât între schimbări aceste valori.

Tabelul numărul 2

Modulul diferenței dintre valoarea actuală a presiunii și următoarea

în mmHg (∆ p)

	atmosferice

Graficul nr. 3: modificarea presiunii atmosferice

Graficul nr. 4

Comparația modificărilor atmosferice și ale tensiunii arteriale

Diagrama nr. 1: compararea modificărilor atmosferice și ale tensiunii arteriale

Concluzii din această parte a studiului:

Pe baza analizei datelor experimentale, putem afirma că MODIFICĂRILE presiunii atmosferice (într-o direcție sau alta) duc la MODIFICĂRI ale tensiunii arteriale, ceea ce demonstrează clar graficul nr. 2. Adică putem afirma că tensiunea arterială. depinde din atmosferă, mai exactschimbări presiunea atmosferică duce laSchimbare tensiunea arterială la adolescenți.

Concluzie

Studiul relaţiei dintre sănătatea umană şi fenomenele atmosferice are poveste lungăîn care faptele se amestecă cu legende. Deja părintele medicinei, Hipocrate, în celebrul său tratat „Despre aer, ape și locuri” a subliniat esența influenței vremii asupra unei persoane. Acum studiul acestei probleme este realizat în principal de centre medicale specializate în tratamentul hipotensiunii și hipertensiunii arteriale. Pentru studiul nostru, am ales unul dintre aspectele meteosensibilității – efectul presiunii atmosferice asupra bunăstării adolescenților.

Scopul studiului nostru a fost: pentru a investiga dependența modificărilor valorii tensiunii arteriale la adolescenți de modificările valorii presiunii atmosferice.

Am presupus că o astfel de dependență există, prin urmare am înaintat o ipoteză despre prezența acestei dependențe.

Ipoteza cercetării: Pe baza informațiilor pe care le-am primit din surse literare și de pe internet, presupunem că tensiunea arterială la adolescenți depinde de presiunea atmosferică.

Am abordat această problemă din mai multe puncte de vedere. Am fost interesați de întrebarea dacă această problemă îi îngrijorează pe semenii noștri. Pentru a rezolva această problemă, am realizat un sondaj online în rândul unui grup mare de adolescenți, rezultatul a fost foarte clar – 65% dintre respondenți tind să considere corectă ipoteza propusă de noi. Apoi ne-a interesat întrebarea ce cred studiile medicale direct legate de munca cu adolescenții despre efectul presiunii atmosferice asupra sănătății școlarilor. Din interviurile cu medicul adolescent și paramedicul școlii, am obținut o mulțime de informații utile și revelatoare, care ne confirmă practic și ipoteza. În plus, ni se pare potrivit să-l cităm pe celebrul filosof, inventator și pictor Leonardo da Vinci. El a susținut că:

„Interpretul trucurilor naturii este experiența, nu înșală niciodată.

Cei care, în studiul științelor, nu se îndreaptă către natură, ci către autori, nu pot fi considerați fii ai naturii; Aș spune că sunt doar nepoții ei.”

Pentru a parafraza marele geniu, vrem să spunem că numai datele experimentale pot confirma sau infirma direct ipoteza propusă. Prin urmare, partea practică a muncii noastre este un experiment care compară valorile presiunii arteriale și atmosferice ale adolescenților timp de 10 zile și o analiză ulterioară a datelor obținute.

Considerăm că am îndeplinit sarcinile stabilite și vă prezentăm atenției concluzii particulare pentru fiecare dintre sarcinile stabilite, precum și o concluzie generală corespunzătoare scopului lucrării:

Concluzie generala:

există o relaţie între valoarea presiunii atmosferice şi valoarea tensiunii arteriale la adolescenţi. Esența acestei dependențe constă în faptul că modificările presiunii atmosferice în majoritatea cazurilor duc la modificări ale presiunii arteriale (sistolice) la adolescenți.

Am luat în considerare doar un mic aspect al problemei generale a influenței fenomenelor atmosferice asupra sănătății umane. În curs muncă de cercetare avem multe Informatii utileși am realizat că problema în sine este mult mai amplă decât subiectul specific al studiului nostru. Dacă vom avea o astfel de oportunitate, cu siguranță vom continua să studiem această problemă și în viitor vom lua în considerare și alte aspecte ale influenței fenomenelor atmosferice asupra sănătății umane în general și adolescenților în special.

Lista literaturii utilizate și a resurselor de internet:

Kuznetsov B.G. Modalități de gândire fizică. - M.: Nauka, 1968, 350 pagini.

Peryshkin A.V. Fizica 7. - M .: Dropia, 2008, 193 p.

Peryshkin A.V., Fizica 7. - M: Dropia, 2014, 224 pagini.

Ryzhenkov A.P. Fizica, om, mediu.- M .: Educaţie, 2001, 35 pag.

Simanov Yu. G. Barometre vii. - M.: Banner, 1986, 128 pagini.

Enciclopedia elevilor: 4000 de fapte fascinante. - M.: Makhaon, 2003, 350 pagini.

http://ru.wikipedia.org

http/www.d-med.org

În publicațiile internaționale se folosește o nouă unitate numită „Bar”, care corespunde unei presiuni de 1.000.000 de dine la 1 cm 2 sau, după cum se poate calcula ușor, presiunii atmosferei, susținând o coloană de mercur într-un barometru 750,1. mm înălțime. O miime de bară se numește milibar. În practică, cea din urmă valoare este folosită cel mai des.

În acest fel, presiune normalăîn 760 mm va fi egal cu 1013,2 milibari etc. Pentru a converti valoarea numerică a presiunii exprimată în milimetri în milibari, numărul inițial trebuie înmulțit cu 4/3 (aproximativ).

Determinarea presiunii cu un barometru cu mercur necesită anumite abilități și precauții. Pentru a citi corect barometrul, de fiecare dată trebuie să faceți o corecție pentru temperatura mercurului și scara, precum și pentru modificarea gravitației cu latitudinea. Pentru introducerea primelor corecții, barometrele sunt furnizate cu termometre mici plasate în cadrul instrumentului.

Citirea de pe barometru arată presiunea la înălțimea la care se afla nivelul capătului deschis al barometrului în acest moment

În general, toate citirile barometrului pentru serviciul meteo sunt raportate la nivelul mării. Pentru a face acest lucru, adăugați la citirea primită greutatea coloanei de aer situată între nivelul barometrului și nivelul mării. Aproximativ, această corecție se face pe baza faptului că presiunea barometrică scade cu 1 mm la fiecare 11 m ridicare de nivel.

Pe lângă mercur, barometrele metalice sunt adesea folosite în practică sau, așa cum se numesc altfel, aneroidii, ceea ce înseamnă fără lichid. Principiul dispozitivului lor este următorul: o cutie metalică, cu baze ondulate, este etanșată, astfel încât gazul din interiorul ei să nu comunice deloc cu aerul exterior. O astfel de cutie își va schimba volumul, strângând când presiunea externă crește și extinzându-se când scade. Dacă în interiorul unei astfel de cutii există o cantitate suficient de mare de gaz, se va produce o modificare a volumului acesteia cu o schimbare a temperaturii.

Mulți oameni de știință, inclusiv cei implicați în traduceri juridice, au fost implicați în studiul presiunii atmosferice. O traducere juridică de calitate optimă și accesibilă este disponibilă la Agenția de traduceri Transvertum.

Când temperatura crește și gazul se dilată, cutia se va extinde la aceeași presiune și, invers, când temperatura scade, se va micșora. Pentru a evita acest lucru, gazul din cutia barometrică este aproape complet pompat. Pentru a contracara presiunea aerului, un arc special este atașat în interiorul sau în exteriorul cutiei. Această primăvară întinde cutia.

Totuși, efectul temperaturii afectează și izvorul, modificându-i elasticitatea. Pe măsură ce temperatura crește, elasticitatea arcului scade și la aceeași presiune atmosferică cutia este comprimată într-o măsură mai mare decât la o temperatură mai scăzută. Prin urmare, în interiorul cutiei trebuie lăsat puțin gaz. Apoi, pe măsură ce temperatura crește, gazul tinde să extindă cutia. În acest caz, scăderea elasticității arcului este compensată de o creștere a volumului de aer din interiorul cutiei.

Este de la sine înțeles că pentru a obține cea mai completă compensare posibilă, este necesar să se calculeze cu strictețe cât de mult gaz rămâne în interior.

Cu toate acestea, această metodă oferă o compensare suficientă numai în limitele cunoscute de temperatură și presiune. O astfel de compensare este destul de suficientă pentru scopuri meteorologice, atunci când aneroidii sunt de obicei spatii inchise, în timp ce presiunea de la suprafața Pământului se modifică nesemnificativ.

Într-un aneroid metalic special conceput, săgeata nu indică doar presiunea existentă, ci și înregistrează valori consecutive presiune pentru diferite perioade de timp. Un astfel de dispozitiv este numit barograf.

Capătul indicatorului aneroid este furnizat cu un stilou special. În ea se toarnă cerneală care nu se usucă cu glicerină. Stiloul înregistrează poziția indicatorului în fiecare moment individual pe o bandă purtată pe tambur. Tamburul este rotit de un mecanism de ceas din interiorul acestuia, cu o rotație zilnică sau săptămânală. Atât aneroidul, cât și barograful trebuie comparați cu un barometru cu mercur. Detalii despre aceste instrumente pot fi găsite în manuale speciale de meteorologie practică.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.

Atenţie! Administrația site-ului rosuchebnik.ru nu este responsabilă pentru conținut evoluții metodologice, precum și pentru conformitatea cu dezvoltarea Standardului Educațional Federal de Stat.

Participant: Vertushkin Ivan Aleksandrovici
Șef: Vinogradova Elena Anatolyevna

Afară plouă astăzi. După ploaie, temperatura aerului a scăzut, umiditatea a crescut și presiunea atmosferică a scăzut. Presiunea atmosferică este unul dintre principalii factori care determină starea vremii și a climei, așa că cunoașterea presiunii atmosferice este esențială în prognoza meteo. mare valoare practică are capacitatea de a măsura presiunea atmosferică. Și poate fi măsurat cu barometre speciale. În barometrele de lichid, pe măsură ce vremea se schimbă, coloana de lichid crește sau coboară.

Cunoașterea presiunii atmosferice este esențială în medicină, în procese tehnologice, viața umană și toate organismele vii. Există o relație directă între modificările presiunii atmosferice și schimbările vremii. O creștere sau scădere a presiunii atmosferice poate fi un semn al schimbărilor vremii și poate afecta bunăstarea unei persoane.

Descrierea a trei fenomene fizice interconectate din viața de zi cu zi:

Relația dintre vreme și presiunea atmosferică.
Fenomene care stau la baza funcționării instrumentelor de măsurare a presiunii atmosferice.

Relevanța temei alese constă în faptul că, în orice moment, oamenii, datorită observațiilor lor asupra comportamentului animalelor, ar putea prezice schimbările meteorologice, dezastrele naturale și pot evita victimele umane.

Influența presiunii atmosferice asupra corpului nostru este inevitabilă, schimbările bruște ale presiunii atmosferice afectează bunăstarea unei persoane, în special persoanele dependente de vreme suferă. Desigur, nu putem reduce impactul presiunii atmosferice asupra sănătății umane, dar ne putem ajuta propriul organism. Organizați-vă corect ziua, distribuiți timpul între muncă și odihnă poate ajuta capacitatea de a măsura presiunea atmosferică, cunoașterea semne populare, utilizarea aparatelor de casă.

Obiectiv: afla ce rol joaca presiunea atmosferica in viata de zi cu zi a unei persoane.

Sarcini:

Aflați istoria măsurării presiunii atmosferice.
Determinați dacă există o relație între vreme și presiunea atmosferică.
Să studieze tipurile de instrumente destinate măsurării presiunii atmosferice, realizate de om.
Să studieze fenomenele fizice care stau la baza funcționării instrumentelor de măsurare a presiunii atmosferice.
Dependența presiunii lichidului de înălțimea coloanei de lichid în barometre de lichid.

Analiza literaturii.
Generalizarea informatiilor primite.
Observatii.

Domeniu de studiu: Presiunea atmosferică

Ipoteză: presiunea atmosferică este importantă pentru oameni .

Semnificația muncii: materialul acestei lucrări poate fi folosit în clasă și în activități extracurriculare, în viața colegilor mei, a elevilor școlii noastre, a tuturor iubitorilor de studii naturii.

I. Partea teoretică (culegerea de informații):

Revizuirea și analiza literaturii.
Resurse de internet.

II. Partea practica:

observatii;
colectare de informații despre vreme.

III. Partea finala:

Concluzii.
Prezentarea lucrării.

Trăim în fundul unui vast ocean de aer numit atmosferă. Toate schimbările care apar în atmosferă vor afecta cu siguranță o persoană, sănătatea sa, modurile de viață, deoarece. omul este o parte integrantă a naturii. Fiecare dintre factorii care determină vremea: presiunea atmosferică, temperatura, umiditatea, conținutul de ozon și oxigen din aer, radioactivitatea, furtunile magnetice etc. are un efect direct sau indirect asupra bunăstării și sănătății unei persoane. Să aruncăm o privire asupra presiunii atmosferice.

Presiunea atmosferică- aceasta este presiunea atmosferei asupra tuturor obiectelor din ea și a suprafeței Pământului.

În 1640, Marele Duce al Toscana a decis să facă o fântână pe terasa palatului său și a ordonat să aducă apă dintr-un lac din apropiere folosind o pompă de aspirație. Meșterii florentini invitați au spus că acest lucru nu este posibil, deoarece apa trebuia aspirată peste 32 de picioare (peste 10 metri). Și de ce apa nu este absorbită la o asemenea înălțime, ei nu au putut explica. Ducele i-a cerut marelui om de știință italian Galileo Galilei să rezolve problema. Deși omul de știință era deja bătrân și bolnav și nu putea face experimente, el a sugerat totuși că soluția problemei constă în determinarea greutății aerului și a presiunii acestuia pe suprafața apei lacului. Elevul lui Galileo, Evangelista Torricelli, a preluat sarcina de a rezolva această problemă. Pentru a testa ipoteza profesorului său, el a condus celebrul său experiment. Un tub de sticlă de 1 m lungime, etanșat la un capăt, a fost umplut complet cu mercur și, închizând etanș capătul deschis al tubului, l-a răsturnat cu acest capăt într-o cană cu mercur. O parte din mercur s-a vărsat din tub, altele au rămas. Un spațiu fără aer s-a format deasupra mercurului. Atmosfera pune presiune asupra mercurului din cană, mercurul din tub pune și presiune asupra mercurului din cană, deoarece echilibrul a fost stabilit, aceste presiuni sunt egale. A calcula presiunea mercurului într-un tub înseamnă a calcula presiunea atmosferei. Dacă presiunea atmosferică crește sau scade, atunci coloana de mercur din tub crește sau scade în mod corespunzător. Așa a apărut unitatea de măsură a presiunii atmosferice - mm. rt. Artă. - milimetru de mercur. Urmărind nivelul de mercur din tub, Torricelli a observat că nivelul se modifică, ceea ce înseamnă că nu este constant și depinde de schimbările vremii. Dacă presiunea crește, vremea va fi bună: rece iarna, caldă vara. Dacă presiunea scade brusc, înseamnă că sunt de așteptat să apară nori și aerul este saturat de umiditate. Tubul Torricelli cu o riglă atașată este primul instrument pentru măsurarea presiunii atmosferice - un barometru cu mercur. (Atasamentul 1)

Au creat barometre și alți oameni de știință: Robert Hooke, Robert Boyle, Emile Marriott. Barometrele de apă au fost proiectate de omul de știință francez Blaise Pascal și de primarul german al orașului Magdeburg Otto von Guericke. Înălțimea unui astfel de barometru era de peste 10 metri.

Pentru măsurarea presiunii se folosesc diferite unități: mm de mercur, atmosfere fizice, în sistemul SI - Pascali.

În romanul lui Jules Verne Căpitanul de cincisprezece ani, descrierea modului de a înțelege citirile unui barometru m-a interesat.

„Căpitanul Gul, un meteorolog bun, l-a învățat să citească barometrul. Vom descrie pe scurt cum să folosiți acest dispozitiv minunat.

Când, după o perioadă lungă de vreme bună, barometrul începe să cadă brusc și continuu, este un semn sigur de ploaie. Cu toate acestea, dacă vreme buna a stat foarte mult timp, apoi coloana de mercur poate cădea două sau trei zile și numai după aceea vor avea loc schimbări vizibile în atmosferă. În astfel de cazuri, cu cât timpul dintre începutul căderii coloanei de mercur și începutul ploilor este mai lung, cu atât vremea ploioasă va dura mai mult.

Pe de altă parte, dacă în timpul unei perioade lungi de ploaie barometrul începe să crească încet, dar constant, vreme bună poate fi prezisă cu certitudine. Și vremea bună va dura cu atât mai mult, cu atât a trecut mai mult timp între începutul ridicării coloanei de mercur și prima zi senină.

În ambele cazuri, schimbarea vremii care s-a produs imediat după ridicarea sau scăderea coloanei de mercur este păstrată pentru un timp foarte scurt.

Dacă barometrul crește încet, dar constant timp de două sau trei zile sau mai mult, acest lucru prevestește vreme bună, chiar dacă plouă în toate aceste zile fără încetare și invers. Dar dacă barometrul se ridică încet în zilele ploioase și imediat începe să scadă când se afișează vremea bună, vremea bună nu va dura foarte mult și invers.

Primăvara și toamna, o scădere bruscă a barometrului arată vremea vântului. Vara, la căldură extremă, prevestește o furtună. Iarna, mai ales după înghețuri prelungite, o scădere rapidă a coloanei de mercur indică o schimbare viitoare a direcției vântului, însoțită de dezgheț și ploaie. Dimpotrivă, o creștere a coloanei de mercur în timpul înghețurilor prelungite oferă zăpadă.

Fluctuațiile frecvente ale nivelului coloanei de mercur, fie în creștere, fie în scădere, nu trebuie în niciun caz considerate un semn al unei abordări lungi; perioadă de vreme uscată sau ploioasă. Doar o scădere sau o creștere treptată și lentă a coloanei de mercur anunță debutul unei perioade lungi de vreme stabilă.

Când la sfârșitul toamnei, după o perioadă lungă de vânturi și ploi, barometrul începe să se ridice, acesta anunță vântul de nord la începutul înghețului.

Iată concluziile generale care se pot trage din lecturile acestui instrument valoros. Dick Sand a fost foarte bun la înțelegerea predicțiilor barometrului și a fost convins de multe ori cât de corecte erau. Zilnic își consulta barometrul pentru a nu fi luat prin surprindere de schimbarea vremii.

Am făcut observații despre schimbările de vreme și presiunea atmosferică. Și eram convins că această dependență există.

data de	Temperatura,°C	Precipitare,	Presiunea atmosferică, mm Hg	Înnorarea

				În general noros

				În general noros
				În general noros
				În general noros
				În general noros




				În general noros

				În general noros

În scopuri științifice și de zi cu zi, trebuie să fiți capabil să măsurați presiunea atmosferică. Pentru aceasta, există dispozitive speciale - barometre. Presiunea atmosferică normală este presiunea la nivelul mării la 15°C. Este egal cu 760 mm Hg. Artă. Știm că, la o schimbare a altitudinii de 12 metri, presiunea atmosferică se modifică cu 1 mmHg. Artă. Mai mult, odată cu creșterea altitudinii, presiunea atmosferică scade, iar odată cu scăderea crește.

Barometrul modern este fabricat fără lichide. Se numește barometru aneroid. Barometrele metalice sunt mai puțin precise, dar nu la fel de voluminoase și fragile.

este un instrument foarte sensibil. De exemplu, urcând la ultimul etaj al unei clădiri cu nouă etaje, din cauza diferenței de presiune atmosferică la diferite înălțimi, vom constata o scădere a presiunii atmosferice cu 2-3 mm Hg. Artă.

Un barometru poate fi folosit pentru a determina altitudinea unei aeronave. Un astfel de barometru se numește altimetru barometric sau altimetru. Ideea experimentului lui Pascal a stat la baza proiectării altimetrului. Acesta determină înălțimea ridicării deasupra nivelului mării din schimbările presiunii atmosferice.

Când se observă vremea în meteorologie, dacă este necesar să se înregistreze fluctuațiile presiunii atmosferice într-o anumită perioadă de timp, folosesc un dispozitiv de înregistrare - barograf.

(Storm Glass) (sticlă de furtună, netherl. furtună- „furtună” și sticlă- „sticlă”) este un barometru chimic sau cristalin, format dintr-un balon sau fiolă de sticlă umplută cu o soluție de alcool în care se dizolvă camfor, amoniac și nitrat de potasiu în anumite proporții.

Acest barometru chimic a fost folosit în mod activ în timpul călătoriilor sale pe mare de către hidrograful și meteorologul englez, viceamiralul Robert Fitzroy, care a descris cu atenție comportamentul barometrului, această descriere fiind încă folosită. Prin urmare, stormglass este numit și „Barometrul Fitzroy”. În 1831–36, Fitzroy a condus o expediție oceanografică la bordul vasului Beagle, care l-a inclus pe Charles Darwin.

Barometrul funcționează după cum urmează. Balonul este închis ermetic, dar, cu toate acestea, nașterea și dispariția cristalelor are loc în mod constant în el. În funcție de schimbările meteorologice viitoare, în lichid se formează cristale de diferite forme. Stormglass este atât de sensibil încât poate prezice o schimbare bruscă a vremii cu 10 minute înainte. Principiul de funcționare nu a primit o explicație științifică completă. Barometrul funcționează mai bine în apropierea unei ferestre, mai ales în casele din beton armat, probabil că în acest caz barometrul nu este atât de ecranat.

Baroscop- un dispozitiv pentru monitorizarea modificărilor presiunii atmosferice. Puteți face un baroscop cu propriile mâini. Următoarele echipamente sunt necesare pentru realizarea unui baroscop: borcan de sticlă de 0,5 litri.

O bucată de film dintr-un balon.
inel de cauciuc.
Săgeată ușoară din paie.
Sârmă săgeată.
Scară verticală.
Carcasa instrumentelor.

Când presiunea atmosferică se modifică în barometrele de lichid, înălțimea coloanei de lichid (apă sau mercur) se modifică: când presiunea scade, scade, iar când crește, crește. Aceasta înseamnă că există o dependență a înălțimii coloanei de lichid de presiunea atmosferică. Dar lichidul însuși apasă pe fundul și pereții vasului.

Omul de știință francez B. Pascal la mijlocul secolului al XVII-lea a stabilit empiric o lege numită legea lui Pascal:

Presiunea într-un lichid sau gaz se transmite în mod egal în toate direcțiile și nu depinde de orientarea zonei pe care acţionează.

Pentru a ilustra legea lui Pascal, figura prezintă o mică prismă dreptunghiulară scufundată într-un lichid. Dacă presupunem că densitatea materialului prismei este egală cu densitatea lichidului, atunci prisma trebuie să fie într-o stare de echilibru indiferent în lichid. Aceasta înseamnă că forțele de presiune care acționează asupra marginilor prismei trebuie echilibrate. Acest lucru se va întâmpla numai dacă presiunile, adică forțele care acționează pe unitate de suprafață a suprafeței fiecărei fețe, sunt aceleași: p 1 = p 2 = p 3 = p.

Presiunea lichidului pe fundul sau pereții laterali ai vasului depinde de înălțimea coloanei de lichid. Forța de presiune asupra fundului unui vas cilindric de înălțime h si zona de baza S egală cu greutatea coloanei de lichid mg, Unde m = ρ ghS este masa lichidului din vas, ρ este densitatea lichidului. Prin urmare p = ρ ghS / S

Aceeași presiune la adâncime h conform legii lui Pascal, lichidul exercită și pe pereții laterali ai vasului. Presiunea coloanei de lichid ρ gh numit presiune hidrostatica.

În multe aparate pe care le întâlnim în viață se folosesc legile presiunii lichidelor și gazelor: vase comunicante, alimentare cu apă, presă hidraulică, ecluze, fântâni, fântână arteziană etc.

Presiunea atmosferică este măsurată pentru a fi mai probabil să prezică o posibilă schimbare a vremii. Există o relație directă între schimbările de presiune și schimbările de vreme. O creștere sau o scădere a presiunii atmosferice poate fi, cu o oarecare probabilitate, un semn al unei schimbări a vremii. Trebuie să știți: dacă presiunea scade, atunci se așteaptă vreme înnorată, ploioasă, dacă se ridică - vreme uscată, cu o ochi de frig iarna. Dacă presiunea scade foarte brusc, este posibilă vreme rea gravă: o furtună, o furtună puternică sau o furtună.

Chiar și în antichitate, medicii au scris despre efectul vremii asupra corpului uman. În medicina tibetană există o mențiune: „durerile la nivelul articulațiilor cresc în perioada ploioasă și în perioadele de vânturi puternice”. Celebrul alchimist, medicul Paracelsus nota: „Cel care a studiat vânturile, fulgerele și vremea cunoaște originea bolilor”.

Pentru ca o persoană să fie confortabilă, presiunea atmosferică ar trebui să fie egală cu 760 mm. rt. Artă. Dacă presiunea atmosferică deviază, chiar și cu 10 mm, într-o direcție sau alta, o persoană se simte inconfortabil și acest lucru îi poate afecta starea de sănătate. Fenomene adverse se observă în timpul modificărilor presiunii atmosferice - creșterea (compresia) și mai ales scăderea acesteia (decompresia) la normal. Cu cât se produce mai lentă schimbarea presiunii, cu atât corpul uman se adaptează mai bine și fără consecințe adverse.

Experiența Torricelli.
Este imposibil să se calculeze presiunea atmosferică folosind formula pentru calcularea presiunii unei coloane de lichid (§ 39). Pentru un astfel de calcul, trebuie să cunoașteți înălțimea atmosferei și densitatea aerului. Dar atmosfera nu are o limită definită, iar densitatea aerului la diferite înălțimi este diferită. Cu toate acestea, presiunea atmosferică poate fi măsurată folosind un experiment propus în secolul al XVII-lea. Omul de știință italian Evangelista Torricelli, un student al lui Galileo.

Experimentul lui Torricelli este următorul: un tub de sticlă de aproximativ 1 m lungime, sigilat la un capăt, este umplut cu mercur. Apoi, închizând ermetic celălalt capăt al tubului, acesta este răsturnat, coborât într-o cană cu mercur, iar capătul tubului este deschis sub mercur (Fig. 130). O parte din mercur este apoi turnată în cană, iar o parte din acesta rămâne în tub. Înălțimea coloanei de mercur rămasă în tub este de aproximativ 760 mm. Nu există aer deasupra mercurului din tub, există un spațiu fără aer.

Torricelli, care a propus experiența descrisă mai sus, și-a dat și explicația. Atmosfera apasă pe suprafața mercurului din ceașcă. Mercur este în echilibru. Aceasta înseamnă că presiunea din tub la nivelul aa 1 (vezi Fig. 130) este egală cu presiunea atmosferică. Dacă ar fi mai mult decât atmosferic, atunci mercurul s-ar revărsa din tub în cană, iar dacă era mai puțin, s-ar ridica în tub.

Presiunea din tub la nivelul aa x este creată de greutatea coloanei de mercur din tub, deoarece nu există aer deasupra mercurului în partea superioară a tubului. Rezultă că presiunea atmosferică este egală cu presiunea coloanei de mercur din tub, adică.

p atm = p mercur

Măsurând înălțimea coloanei de mercur, puteți calcula presiunea pe care o produce mercurul. Va fi egală cu presiunea atmosferică. Dacă presiunea atmosferică scade, atunci coloana de mercur din tubul Torricelli va scădea.

Cu cât presiunea atmosferică este mai mare, cu atât coloana de mercur este mai mare în experimentul lui Torricelli. Prin urmare, în practică, presiunea atmosferică poate fi măsurată prin înălțimea coloanei de mercur (în milimetri sau centimetri). Dacă, de exemplu, presiunea atmosferică este de 780 mm Hg. Art., asta inseamna ca aerul produce aceeasi presiune ca o coloana verticala de mercur cu inaltimea de 780 mm.

Prin urmare, în acest caz, 1 milimetru de mercur (1 mm Hg) este luat ca unitate de presiune atmosferică. Să aflăm relația dintre această unitate și unitatea de presiune cunoscută nouă - pascalul (Pa).

presiunea coloanei de mercur p mercurul cu o înălțime de 1 mm este egal cu

p = gph,

p \u003d 9,8 N / kg ∙ 13.600 kg / m 3 ∙ 0,001 m ≈ 133,3 Pa.

Deci, 1 mm Hg. Artă. = 133,3 Pa.

Presiunea atmosferică este acum măsurată în hectopascali. De exemplu, rapoartele meteo pot anunța că presiunea este de 1013 hPa, care este la fel cu 760 mmHg. Artă.

Observând zilnic înălțimea coloanei de mercur din tub, Torricelli a descoperit că această înălțime se modifică, adică presiunea atmosferică nu este constantă, poate crește și scădea. Torricelli a observat, de asemenea, că modificările presiunii atmosferice sunt asociate cu schimbările vremii.

Dacă atașați o scară verticală la tubul cu mercur folosit în experimentul lui Torricelli, obțineți cel mai simplu dispozitiv - un barometru cu mercur (din grecescul baros - gravitație, metreo - măsoară). Este folosit pentru a măsura presiunea atmosferică.

Un astfel de experiment a fost realizat, a arătat că presiunea aerului pe vârful muntelui unde s-au efectuat experimentele a fost de aproape 100 mm Hg. Artă. mai puţin decât la poalele muntelui. Dar Pascal nu s-a limitat la această experiență. Pentru a demonstra încă o dată că coloana de mercur din experimentul lui Torricelli este ținută de presiunea atmosferică, Pascal a pus la cale un alt experiment, pe care l-a numit în mod figurat dovada „golului în gol”.

Experimentul lui Pascal poate fi efectuat folosind dispozitivul prezentat în Figura 134, a, unde A este un vas puternic de sticlă gol, în care sunt trecute și lipite două tuburi: unul este de la barometrul B, celălalt (un tub cu capete deschise) este din barometrul C.

Dispozitivul este instalat pe placa pompei de aer. La începutul experimentului, presiunea din vasul A este egală cu presiunea atmosferică, se măsoară prin diferența de înălțimi h a coloanelor de mercur din barometrul B. În barometrul C, mercurul este la același nivel. Apoi aerul este pompat din vasul A de către o pompă. Pe măsură ce aerul este îndepărtat, nivelul de mercur din piciorul stâng al barometrului B scade, iar în piciorul stâng al barometrului C crește. Când aerul este complet îndepărtat din vasul A, nivelul de mercur din tubul îngust al barometrului B va scădea și va egala nivelul de mercur din cotul său larg. În tubul îngust al barometrului B, sub acțiunea presiunii atmosferice, mercurul se ridică la o înălțime h (Fig. 134, b). Cu acest experiment, Pascal a dovedit încă o dată existența presiunii atmosferice.

Experimentele lui Pascal au infirmat în cele din urmă teoria lui Aristotel despre „frica de vid” și au confirmat existența presiunii atmosferice.

Barometru - aneroid

În practică, un barometru de metal, numit aneroid, este folosit pentru a măsura presiunea atmosferică (tradus din greacă - „fără lichid”. Acest barometru se numește deoarece nu conține mercur). Aspectul aneroidului este prezentat în Figura 135. partea principală este o cutie metalică 1 s suprafață ondulată (conduită) (Fig. 136). Din această cutie este pompat aer și, pentru ca presiunea atmosferică să nu zdrobească cutia, capacul acesteia este tras în sus de arcul 2. Pe măsură ce presiunea atmosferică crește, capacul se îndoaie în jos și tensionează arcul. Când presiunea scade, arcul îndreaptă capacul. Un indicator de săgeată 4 este atașat de arc prin intermediul unui mecanism de transmisie 3, care se deplasează spre dreapta sau spre stânga când presiunea se schimbă. Sub săgeată este fixată o scară, ale cărei diviziuni sunt marcate conform indicațiilor unui barometru cu mercur. Deci, numărul 750, față de care se află săgeata aneroidă (vezi Fig. 135), arată că în acest momentîntr-un barometru cu mercur, înălțimea coloanei de mercur este de 750 mm.

Prin urmare, presiunea atmosferică este de 750 mm Hg. Art., sau ~ 1000 hPa.

Cunoașterea presiunii atmosferice este foarte importantă pentru prezicerea vremii pentru zilele următoare, deoarece modificările presiunii atmosferice sunt asociate cu schimbările vremii. Un barometru este un instrument necesar pentru observațiile meteorologice.

Presiunea atmosferică la diferite altitudini.

Într-un lichid, presiunea, după cum știm (§ 38), depinde de densitatea lichidului și de înălțimea coloanei sale. Datorită compresibilității scăzute, densitatea lichidului la diferite adâncimi este aproape aceeași. Prin urmare, atunci când calculăm presiunea unui lichid, considerăm constantă densitatea acestuia și luăm în considerare doar modificarea înălțimii.

Situația este mai complicată cu gazele. Gazele sunt foarte compresibile. Și cu cât gazul este mai comprimat, cu atât este mai mare densitatea lui și presiunea pe care o produce asupra corpurilor înconjurătoare este mai mare. La urma urmei, presiunea unui gaz este creată de impactul moleculelor sale asupra suprafeței corpului.

Straturile de aer din apropierea suprafeței Pământului sunt comprimate de toate straturile de aer de deasupra lor. Dar cu cât stratul de aer de la suprafață este mai mare, cu atât este mai slab comprimat, cu atât densitatea lui este mai mică. Prin urmare, cu atât produce mai puțină presiune. Dacă, de exemplu, un balon se ridică deasupra suprafeței Pământului, atunci presiunea aerului asupra balonului devine mai mică. Acest lucru se întâmplă nu numai pentru că înălțimea coloanei de aer deasupra acesteia scade, ci și pentru că densitatea aerului scade. Este mai mic în partea de sus decât în partea de jos. Prin urmare, dependența presiunii de înălțime pentru aer este mai complicată decât cea pentru un lichid.

Observațiile arată că presiunea atmosferică în zonele situate la nivelul mării este în medie de 760 mm Hg. Artă.

Presiunea atmosferică egală cu presiunea unei coloane de mercur de 760 mm înălțime la 0°C se numește presiune atmosferică normală.

Presiunea atmosferică normală este de 101.300 Pa = 1013 hPa.

Cu cât altitudinea este mai mare, cu atât presiunea aerului din atmosferă este mai mică.

Cu creșteri mici, în medie, la fiecare 12 m de creștere, presiunea scade cu 1 mm Hg. Artă. (sau 1,33 hPa).

Cunoscând dependența presiunii de altitudine, este posibil să se determine înălțimea deasupra nivelului mării prin modificarea citirilor barometrului. Aneroizii care au o scară pe care se poate citi direct înălțimea se numesc altimetre (Fig. 137). Sunt folosite în aviație și la escaladarea munților.

Teme pentru acasă:
I. Învață §§ 44-46.
II. Raspunde la intrebari:
1. De ce presiunea aerului nu poate fi calculată în același mod în care se calculează presiunea lichidului pe fundul sau pereții unui vas?
2. Explicați cum poate fi folosit un tub Torricelli pentru a măsura presiunea atmosferică.
3. Ce înseamnă intrarea: „Presiunea atmosferică este de 780 mm Hg. Art."?
4. Câți hectopascali este presiunea unei coloane de mercur de 1 mm înălțime?

5. Cum funcționează un barometru aneroid?
6. Cum este calibrată scara unui barometru aneroid?
7. De ce este necesar să sistematic și în locuri diferite globul măsura presiunea atmosferică? Care este semnificația acestui lucru în meteorologie?

8. Cum să explic că presiunea atmosferică scade pe măsură ce înălțimea ridicării deasupra nivelului Pământului crește?
9. Ce presiune atmosferică se numește normală?
10. Cum se numeste aparatul pentru masurarea altitudinii prin presiunea atmosferica? Ce reprezintă el? Este dispozitivul său diferit de cel al unui barometru?
III. Rezolvați exercițiul 21:
1. Figura 131 prezintă un barometru de apă creat de Pascal în 1646. Care era înălțimea coloanei de apă din acest barometru la o presiune atmosferică de 760 mm Hg. Artă.?
2. În 1654, Otto Guericke la Magdeburg, pentru a demonstra existența presiunii atmosferice, a efectuat un astfel de experiment. A pompat aerul din cavitatea dintre două emisfere metalice stivuite împreună. Presiunea atmosferei a presat emisferele împreună atât de puternic, încât opt perechi de cai nu le-au putut rupe (Fig. 132). Calculați forța care comprimă emisferele, presupunând că aceasta acționează pe o suprafață egală cu 2800 cm 2, iar presiunea atmosferică este de 760 mm Hg. Artă.
3. Dintr-un tub de 1 m lungime, etanșat la un capăt și cu robinet la celălalt capăt, aerul a fost pompat. După ce a pus capătul cu robinetul în mercur, robinetul a fost deschis. Mercurul va umple întregul tub? Dacă luați apă în loc de mercur, va umple întregul tub?
4. Exprimă în hectopascali presiunea egală cu: 740 mm Hg. Artă.; 780 mmHg Artă.
5. Priviți figura 130. Răspundeți la întrebări.
a) De ce o coloană de mercur are aproximativ 760 mm suficient de înaltă pentru a echilibra presiunea unei atmosfere a cărei înălțime atinge zeci de mii de kilometri?
b) Forţa presiunii atmosferice acţionează asupra mercurului din cupă de sus în jos. De ce presiunea atmosferică menține coloana de mercur în tub?
c) Cum ar afecta prezența aerului în tubul de deasupra mercurului citirile unui barometru cu mercur?
d) Se va schimba citirea barometrului dacă tubul este înclinat; pus mai adânc într-o cană de mercur?
IV. Rezolvați exercițiul 22:
Privește imaginea 135 și răspunde la întrebări.
a) Care este numele dispozitivului prezentat în figură?
b) În ce unități sunt gradate scalele sale externe și interne?
c) Calculați valoarea diviziunii fiecărei scale.
d) Înregistrați citirile instrumentului pe fiecare cântar.
V. Finalizați sarcina de la pagina 131 (dacă este posibil):
1. Scufundați paharul în apă, întoarceți-l cu capul în jos sub apă și apoi trageți-l încet din apă. De ce rămâne apa în pahar (nu se toarnă) în timp ce marginea paharului este sub apă?
2. Turnați apă într-un pahar, acoperiți cu o foaie de hârtie și, sprijinind foaia cu mâna, întoarceți paharul cu susul în jos. Dacă vă luați acum mâna de pe hârtie (Fig. 133), atunci apa nu se va turna din pahar. Hârtia rămâne parcă lipită de marginea sticlei. De ce? Justificați răspunsul.
3. Așezați o riglă lungă de lemn pe masă, astfel încât capătul acesteia să se extindă peste marginea mesei. Acoperiți masa cu ziar deasupra, neteziți ziarul cu mâinile astfel încât să se întindă perfect pe masă și riglă. Loviți brusc capătul liber al riglei - ziarul nu se va ridica, ci va sparge. Explicați fenomenele observate.
VI. Citiți textul de la pagina 132: „Este interesant...”
Istoria descoperirii presiunii atmosferice
Studiul presiunii atmosferice are o istorie lungă și instructivă. Ca mulți alții descoperiri științifice, este strâns legat de nevoile practice ale oamenilor.

Dispozitivul pompei era cunoscut în cele mai vechi timpuri. Cu toate acestea, atât savantul grec antic Aristotel, cât și adepții săi au explicat mișcarea apei în spatele pistonului din conducta pompei prin faptul că „naturii se teme de gol”. Adevărata cauză a acestui fenomen - presiunea atmosferei - le era necunoscută.

La sfârşitul primei jumătăţi a secolului al XVII-lea. în Florența - un oraș bogat de comerț din Italia - au construit așa-numitele pompe de aspirație. Este alcătuit dintr-o țeavă amplasată vertical, în interiorul căreia se află un piston. Când pistonul se ridică, apa urcă în spatele lui (vezi Fig. 124). Cu ajutorul acestor pompe au vrut să ridice apa la o înălțime mare, dar pompele au „refuzat” să facă acest lucru.

Au apelat la Galileo pentru sfat. Galileo a examinat pompele și a constatat că erau în stare bună. După ce s-a ocupat de această problemă, el a subliniat că pompele nu pot ridica apa mai mult de 18 coți italieni (~ 10 m). Dar nu a avut timp să rezolve problema până la capăt. După moartea lui Galileo, aceste studii științifice au fost continuate de elevul său - Torricelli. Torricelli s-a ocupat și de studiul fenomenului de ridicare a apei în spatele unui piston într-o țeavă de pompă. Pentru experiment, el a sugerat să folosiți un tub lung de sticlă și, în loc de apă, să luați mercur. Pentru prima dată un astfel de experiment (§ 44) a fost făcut de elevul său Viviani în 1643.

Reflectând la această experiență, Torricelli a ajuns la concluzia că adevăratul motiv ridicarea în tubul de mercur este presiunea aerului, nu „frica de gol”. Această presiune produce aer prin greutatea sa. (Și că aerul are greutate a fost deja dovedit de Galileo.)

Omul de știință francez Pascal a aflat despre experimentele lui Torricelli. A repetat experimentul lui Torricelli cu mercur și apă. Cu toate acestea, Pascal credea că, pentru a demonstra în sfârșit faptul existenței presiunii atmosferice, este necesar să se facă experimentul Torricelli o dată la poalele unui munte și o altă dată în vârful acestuia și, în ambele cazuri, se măsoară înălțimea coloana de mercur din tub. Dacă coloana de mercur din vârful muntelui s-ar dovedi a fi mai jos decât la poalele acestuia, atunci ar rezulta că mercurul din tub este într-adevăr susținut de presiunea atmosferică.

„Este ușor de înțeles”, a spus Pascal, „că la poalele unui munte aerul exercită mai multă presiune decât în vârful său, în timp ce nu există niciun motiv să presupunem că natura se teme mai mult de gol dedesubt decât de sus”.

Presiunea atmosferică este una dintre cele mai importante caracteristici climatice care afectează o persoană. Contribuie la formarea de cicloni și anticicloni, provoacă dezvoltarea bolilor cardiovasculare la oameni. Dovezile că aerul are greutate au fost obținute încă din secolul al XVII-lea, de atunci procesul de studiere a vibrațiilor acestuia a fost unul dintre cele centrale pentru meteorologii.

Cuvântul „atmosferă” este de origine greacă, se traduce literal prin „abur” și „minge”. Acesta este un înveliș gazos în jurul planetei, care se rotește odată cu ea și formează un singur întreg corp cosmic. Se extinde din scoarța terestră, pătrunzând în hidrosferă și se termină cu exosferă, curgând treptat în spațiul interplanetar.

Atmosfera planetei este cel mai important element al său, oferind posibilitatea vieții pe Pământ. Conține oxigenul necesar unei persoane, indicatorii meteorologici depind de acesta. Limitele atmosferei sunt foarte arbitrare. Este general acceptat că ele încep la o distanță de aproximativ 1000 de kilometri de suprafața pământului și apoi, la o distanță de încă 300 de kilometri, trec lin în spațiul interplanetar. Conform teoriilor la care adera NASA, acest înveliș gazos se termină la o altitudine de aproximativ 100 de kilometri.

A apărut ca urmare a erupțiilor vulcanice și a evaporării substanțelor din corpurile cosmice care au căzut pe planetă. Astăzi este format din azot, oxigen, argon și alte gaze.

Până în secolul al XVII-lea, omenirea nu s-a gândit dacă aerul are masă. De asemenea, nu exista nicio idee despre ce este presiunea atmosferică. Cu toate acestea, când ducele de Toscana a decis să echipeze celebrele grădini florentine cu fântâni, proiectul său a eșuat lamentabil. Înălțimea coloanei de apă nu depășea 10 metri, ceea ce contrazicea toate ideile despre legile naturii la acea vreme. Aici începe povestea descoperirii presiunii atmosferice.

Studentul lui Galileo, fizicianul și matematicianul italian Evangelista Torricelli, s-a apucat de studiul acestui fenomen. Cu ajutorul experimentelor pe un element mai greu, mercurul, câțiva ani mai târziu a reușit să demonstreze prezența greutății în aer. El a creat mai întâi un vid într-un laborator și a dezvoltat primul barometru. Torricelli și-a imaginat un tub de sticlă umplut cu mercur, în care, sub influența presiunii, a rămas o asemenea cantitate de substanță care ar egaliza presiunea atmosferei. Pentru mercur, înălțimea coloanei a fost de 760 mm. Pentru apă - 10,3 metri, aceasta este exact înălțimea la care s-au ridicat fântânile din grădinile Florenței. El a descoperit pentru omenire ce este presiunea atmosferică și cum afectează ea viața umană. în tub a fost numit „Vidul Torricellian” după el.

Unul dintre instrumentele cheie ale meteorologiei este studiul mișcării și mișcării maselor de aer. Datorită acestui lucru, vă puteți face o idee despre rezultatul căruia se creează presiunea atmosferică. După ce s-a dovedit că aerul are greutate, a devenit clar că acesta, ca orice alt corp de pe planetă, este afectat de forța gravitației. Aceasta este ceea ce provoacă presiune atunci când atmosfera este sub influența gravitației. Presiunea atmosferică poate fluctua din cauza diferențelor de masă de aer în diferite zone.

Acolo unde este mai mult aer, este mai sus. În spațiul rarefiat se observă o scădere a presiunii atmosferice. Motivul schimbării constă în temperatura acesteia. Este încălzit nu de la razele Soarelui, ci de la suprafața Pământului. Pe măsură ce aerul se încălzește, devine mai ușor și se ridică, în timp ce masele de aer răcit se scufundă, creând o mișcare constantă, continuă.Fiecare dintre aceste fluxuri are o presiune atmosferică diferită, ceea ce provoacă apariția vântului pe suprafața planetei noastre.

Presiunea atmosferică este unul dintre termenii cheie în meteorologie. Vremea de pe Pământ se formează datorită influenței cicloanelor și anticiclonilor, care se formează sub influența căderilor de presiune din învelișul gazos al planetei. Anticiclonii se caracterizează prin rate ridicate (până la 800 mmHg și peste) și viteză mică, în timp ce ciclonii sunt zone cu rate mai mici și viteză mare. Din cauza se formează și tornade, uragane, tornade schimbari bruste presiunea atmosferică - în interiorul tornadei, aceasta scade rapid, ajungând la 560 mm de mercur.

Mișcarea aerului duce la modificarea condițiilor meteorologice. Vânturile care apar între zone cu niveluri diferite de presiune depășesc ciclonii și anticiclonii, în urma cărora se creează presiunea atmosferică, care formează anumite vreme. Aceste mișcări sunt rareori sistematice și foarte greu de prezis. În zonele în care presiunea atmosferică înaltă și scăzută se ciocnesc, condițiile climatice se schimbă.

Media în conditii ideale se consideră un nivel de 760 mmHg. Nivelul de presiune se modifica cu altitudinea: in zonele joase sau sub nivelul marii presiunea va fi mai mare, la o altitudine la care aerul este rarefiat, dimpotriva, indicatorii acestuia scad cu 1 mm de mercur cu fiecare kilometru.

Acesta scade odată cu creșterea altitudinii datorită distanței de la suprafața Pământului. În primul caz, acest proces se explică printr-o scădere a impactului forțelor gravitaționale.

Încălzindu-se de pe Pământ, gazele care alcătuiesc aerul se extind, masa lor devine mai ușoară și se ridică la altele mai înalte.Mișcarea are loc până când masele de aer vecine sunt mai puțin dense, apoi aerul se răspândește în lateral, iar presiunea. egalizează.

Tropicele sunt considerate zone tradiționale cu presiune atmosferică mai scăzută. În teritoriile ecuatoriale se observă întotdeauna presiune scăzută. Cu toate acestea, zonele cu un indice crescut și scăzut sunt distribuite inegal pe Pământ: la aceeași latitudine geografică, pot exista zone cu niveluri diferite.

Cel mai înalt nivel de pe Pământ este observat la Polul Sud și Nord. Acest lucru se datorează faptului că aerul de deasupra suprafeței reci devine rece și dens, masa acestuia crește, prin urmare, este mai puternic atras de suprafață de gravitație. Coboară, iar spațiul de deasupra se umple cu mai cald masele de aer, rezultând o creștere a presiunii atmosferice.

Opțiuni de răspuns

Vârsta ta?

10 până la 15 ani

15 până la 20 de ani

Peste 20 de ani

Indicatorii normali, caracteristici zonei în care locuiește o persoană, nu ar trebui să aibă niciun efect asupra bunăstării sale. În același timp, presiunea atmosferică și viața de pe Pământ sunt indisolubil legate. Modificarea sa - creșterea sau scăderea - poate provoca dezvoltarea bolilor cardiovasculare la persoanele cu hipertensiune arterială. O persoană poate avea dureri în regiunea inimii, accese de dureri de cap nerezonabile și performanță redusă.

Pentru persoanele care suferă de boli respiratorii, anticiclonii pot deveni periculoși, aducând tensiune arterială crescută. Aerul coboară și devine mai dens, crește concentrația de substanțe nocive.

În timpul fluctuațiilor presiunii atmosferice, imunitatea oamenilor scade, nivelul leucocitelor din sânge, de aceea nu se recomandă încărcarea corpului fizic sau intelectual în astfel de zile.