Сценарий общешкольного мероприятия, посвященного Дню науки "Час занимательной физики"

Час занимательной физики. Тема «Атмосферное давление»

Мы живем на дне воздушного океана. Воздушная оболочка, которая окружает нашу землю наз. атмосферой. Атмосфера состоит из разных газов: азота, кислорода, аргона, углекислого газа, водорода, неона, гелия, и других.

Слово «атмосфера» имеет греческое происхождение, дословно оно переводится как «пар» и «шар».

По своему строению атмосфера напоминает многоэтажный дом.

Первый слой атмосферы – тропосфера. Этот слой простирается до 18 км над уровнем моря, температура в нем с высотой уменьшается. В этом слое находится весь водяной пар, поэтому тропосфера является родиной облаков.

Второй слой – стратосфера. Она располагается на расстоянии между 55-м км над уровнем моря. . В этом слое находится газ озон, который защищает всё живое на земле от ультрафиолетового излучения.

Третий слой – мезосфера. Этот слой располагается на расстоянии 80 км. от Земли. Воздух здесь сильно разряжен. Здесь царство стужи. Температура опускается до

– 100^О С

Четвертый слой – термосфера (ионосфера) Воздух здесь разряжен еще сильнее, молекулы (частицы) воздуха движутся с большими скоростями. Температура в этом слое очень высокая до 500 ^ОС

Ионосфера – часть атмосферы на высотах до 800км. Заряженные частицы (ионы и электроны) находятся под действием силы тяжести и магнитного поля. Источник ионизации -ультрафиолетовое и рентгеновское излучение Солнца, а также космические лучи.

Пятый слой - экзосфера. Это внешняя оболочка нашей атмосферы. Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, Газ в экзосфере сильно разрежен, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство.

Давление, которое оказывает атмосфера на все тела находящиеся на Земле наз. атмосферным давление.

О том, что воздух имеет вес, догадывались древнегреческие ученые (Аристотель, Демокрит, Эпикур), жившие в V—III вв. до н. э.

Аристотель для проверки своего предположения брал кожаный мешок, взвешивал, затем надувал его и снова измерял массу. Весы показывали одинаковое значение. (Ученый не учитывал выталкивающую силу, действующую на мешок с воздухом) Впрочем, о способности воздуха оказывать давление Аристотель тоже не подозревал. А про всасывающий эффект безвоздушного пространства (явление, на котором основано действие насоса) говорил, будто все это из-за того , что «природа не любит пустоты».

Еще древней цивилизации были известны всасывающие насосы. С их помощью можно было поднять воду на значительную высоту. Вода удивительно послушно следовала за поршнем такого насоса. Древние философы задумывались о причинах этого и пришли к такому глубокомысленному заключению: вода следует за поршнем потому, что природа боится пустоты, поэтому-то между поршнем и водой не остается свободного пространства.

До 17 века человечество не задумывалось о том, имеет ли воздух массу. Не было и никаких представлений о том, что такое атмосферное давление. Однако, когда герцог Тосканский решил оборудовать знаменитые флорентийские сады фонтанами, его проект с треском провалился. Высота водяного столба не превышала 10,3 метров, что противоречило всем представлениям о закономерностях природы в то время. Именно здесь берет начало история открытия атмосферного давления.

Изучением этого феномена занялся ученик Галилея, итальянский физик и математик Эванджелиста Торричелли. С помощью опытов на более тяжелом элементе, ртути, спустя несколько лет ему удалось доказать наличие веса у воздуха. Он впервые создал вакуум в лаборатории и разработал первый барометр. Торричелли представлял стеклянную трубку, заполненную ртутью, в которой под воздействием давления оставалось такое количество вещества, которое уравнивало бы давление атмосферы. Для ртути высота столба равнялась 760 мм. Для воды – 10,3 метра, это именно та высота, на которую поднялись фонтаны в садах Флоренции. Именно он открыл для человечества, что такое атмосферное давление. Наличие атмосферного давления стало для человечества настоящей сенсацией.

Вслед за Торричелли опыты, которые бы доказывали существование атмосферного давления стали проводить и другие ученые. В конце 1646 года весть об этих удивительных опытах докатилась до французского города Руана, где в то время жил Блез Паскаль. Этому знаменитому математику, физику и мыслителю — была присуща удивительная разносторонность, которая характерна для людей эпохи Возрождения. Паскаль верил, что в трубке Торричелли действительно есть пустота, и упорно искал этому доказательство. Решающий эксперимент был проведен 19 сентября 1648 года. Суть опыта состояла в том, чтобы при помощи запаянной с одного конца стеклянной трубки, опрокинутой другим концом в чашечку с ртутью, определить на какую высоту поднимается в ней жидкий металл у подножия и на вершине горы Пюи-де-Дом (1647 метров) в Клермоне.

Как Паскаль и предполагал, на вершине столбик ртути остановился на более низкой отметке — ведь там толща земной атмосферы ровно на 1647 метров меньше. При такой высоте горы разница уровней ртути составила более 8 см.

В 1654 году Отто Герике в городе Магденбурге, чтобы доказать существование атмосферного давления, провел такой опыт. Он выкачал воздух из полости между двумя металлическими полушариями, сложенными вместе. Давление атмосферы так сильно прижало полушария друг к другу, что их не могли разорвать 8 пар лошадей.

Атмосферное давление не остается постоянным, оно меняется при изменении погоды. Сейчас для измерения атмосферного давления существуют специальные приборы: барометр анероид, жидкостные манометры, металлические манометры.

Но существуют и живые барометры – это растения и животные. Я остановлюсь на некоторых из них.

1. Кошка.. Если зрачки у кошки узкие - АД низкое. А если расширены – высокое.

2. Лягушка перед дождем выходит из воды, и прыгает по берегу, а при хорошей погоде сидит в водоеме. Это связано с тем, что при низкой влажности кожа у земноводных быстро сохнет, и на суше они долго не могут находиться. Перед дождем влажность увеличивается и они выходят на сушу.

3. Перед дождем ласточки летают низко над Землей. Это связано с поведением насекомых. Мошки перед дождем прячутся в траву или летают низко.

4. В хорошую погоду воробьи подвижны, задорны, а перед дождем притихают, сидят нахохлившись, оттопырив крылья.

Опыты, подтверждающие наличие атмосферного давления.

1. Фонтан.

2. Яйцо в бутылке

3. Вынуть монету из тарелки не замочив руки

4. Поилка.

5. Бутылка с отверстием.

6. Перевернутый стакан с водой.

7. «Магденбургские полушария» (два стакана)

5