يتم شرح تعريف البارومتر وهو جهاز لقياس الضغط الجوي. يسمى أحيانا جهاز البارومتر الزئبقي. يتم شرح أيضا الوحدات المستخدمة لقياس الضغط. وذلك من أجل فهم كيف يتغير الضغط الجوي بتغير الارتفاع وكذلك العلاقة بينه وبين درجة الحرارة. كما يتم أيضا عرض ما هو تأثير الضغط الجوي على الإنسان؟
تعريف البارومتر
هو جهاز يستخدم لقياس الضغط الجوي مبني على فكرة أن النقاط الموجودة على مستوى أفقي واحد في سائل متجانس متساوية في الضغط و التي هي نفس فكرة الأنبوبة ذات الشعبتين. و أشهرها البارومتر الزئبقي.
جهاز البارومتر الزئبقي
هو أنبوب زجاجي مغلق من الأعلى و يحتوي على الزئبق و منكس في دورق به زئبق كما بالشكل. مخترع البارومتر وهو الفيزيائي الإيطالي إيفانجليستا توریشیالی.
جهاز قياس الضغط الجوي
البارومتر الزئبقي مصنوع من أنبوب زجاجي مغلق من الأعلى و يحتوي على الزئبق. ثم تغطس قاعدة الأنبوب في دورق بحيث تكون فوهتها تحت سطح الزئبق في الدورق. الضغط الجوي يؤثر على الزئبق لأسفل في الدورق. بينما لا يؤثر على سطح الزئبق في الأنبوبة حيث ينخفض الزئبق تاركا ورائه فراغا. ولأن جميع النقاط الموجودة في مستوي أفقي واحد في نفس السائل تكون متساوية في الضغط فإن الضغط الجوي على سطح الزئبق بالخارج يوازن ضغط عمود الزئبق الموجود في الأنبوبة. كما بالشكل
فيكون
ولأن
و يساوي
101300 نيوتن/متر مربع (باسكال)
و بالتالي يمكن تعريف الضغط الجوي على أنه.
الضغط الجوي
ضغط يكافئ ضغط عمود من الزئبق ارتفاعه 0.76 متر درجة صفر سليزيوس عند مستوى سطح البحر. أو وزن عمود من الزئبق مساحة قاعدته متر مربع وارتفاعه 0.76 متر عند درجة صفر سلزيوس عند مستوى سطح البحر.
الوحدات المستخدمة في الضغط الجوي.
- يقاس بوحدة النظام العالمي الباسكال و التي تكافئ نيوتن/متر مربع.
- بوحدة البار و هو 100000 باسكال أي أن الضغط الجوي المعتاد سيكون 1.013 بار.
- يمكن استخدام الارتفاع h من قمة الزئبق في الدورق إلى أعلى الزئبق في الأنبوب لحساب الضغط الجوي. يبلغ هذا الارتفاع h حوالي 0.76 متر زئبق أو 76 سم زئبق أو 760مم من الزئبق ، ولا يزال الضغط الجوي في بعض البلدان يُقاس بالملليمتر زئبق (و الذي يسمى تور torr نسبة إلى تورشيلي).
كيف يتغير الضغط الجوي بتغير الارتفاع
زيادة الارتفاع يقل الضغط حيث يقل وزن عمود الهواء وكذلك كثافة الهواء.
العلاقة بين الضغط الجوي ودرجة الحرارة
يقل الضغط بزيادة درجة الحرارة نظرا لقلة كثافة الهواء.
تأثير الضغط الجوي على الإنسان
يحدث طنين في الأذن عند حدوث التغيرات في الضغط الجوي و لكن نقص الضغط الجوي إذا كان بسبب صعود الجبل فإنه سيصاحبه نقص في الضغط الجوي نقص في الكثافة و من ثم الأكسوجين و ما يسببه من أعراض خطيرة على جسم الإنسان.