Как найти высоту с помощью давления - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Как найти высоту зная давление

На чтение 2 мин Просмотров 1.8к. Опубликовано 07.05.2019

Значит, нужно измерить давление на земле, а потом на крыше: разница в показаниях (в мм) , умноженная на 12, и даст высоту дома.

Высота 0 м. — 760 мм.
Высота 1000 м — 660 мм. ,
Высота 2000 м. — 560 мм,
Высота 3000 м. — 460 мм,
Высота 4000 м. — 360 мм. и т. д. Составь себе табличку и смотри.

А если это по физике, то там дается формула. p = ρgh h = p/ρg

Собственный вес столба воздуха создает атмосферное давление, которое уменьшается по мере удаления от поверхности Земли.

Вблизи земной поверхности: При подъеме на каждые 8 м атмосферное давление падает на 100 Па = 1 мбар.

Если предположить, что температура воздуха с высотой не меняется, то атмосферное давление уменьшается с высотой по экспоненциальному закону.

p	атмосферное давление у поверхности Земли,	Па
p_h	атмосферное давление на высоте,	Па
h	высота над поверхностью Земли,	м
ρ	плотность воздуха у поверхности Земли,	кг.м 3
g	ускорение свободного падения,	м/c 2
e	2.71828,

то для высот примерно до 100 км давление (при постоянной температуре) рассчитывается по формуле

Если давление у поверхности Земли p = p_н = 101.325 кПа (до 1980 г. — 760 мм рт. ст.) и температура воздуха на любой высоте равна 0°С, то из формулы следует:

где высота h выражена в километрах.

Формула (1) называется барометрической формулой высоты. При точных вычислениях атмосферного давления следует учитывать понижение температуры воздуха по мере увеличения высоты.

При p_н = 101.325 кПа (среднегодовое значение атмосферного давления на уровне моря) и t = 15°С (среднегодовое значение температуры на уровне моря) для высот до 11 000 м (тропосфера) следует пользоваться международной формулой:

где давление выражено в килопаскалях, высота h — в километрах, или

где плотность выражена в кг/м 3 , высота — в километрах.

Атмосферное давление зависит от места измерения, температуры воздуха и погоды. На уровне моря среднегодовое атмосферное давление составляет p_н = 1013.25 мбар = 101,325 кПа (нормальное давление) при среднегодовой температуре 15°С.

Источник

Вася Иванов

Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.

Источник

Дано:

ro (килограмм на кубический метр) — плотность некоторой жидкости;

g = 10 Ньютон/килограмм — ускорение свободного падения;

P (Паскаль) — давление столба жидкости на некоторой глубине (высоте столба) h.

Требуется определить h (метр) — высоту столба жидкости.

Чтобы определить высоту столба некоторой жидкости, необходимо воспользоваться следующей формулой:

P = ro * g * h, отсюда находим, что:

h = P / (ro * g) = P / (10 * ro).

Ответ: высоту столба жидкости можно определить по формуле: h = P / (10 * ro).

Источник

Вопрос может показаться странным, но я слышал, что в физике измеряют высо́ты зданий именно при помощи барометра. Так что эта процедура применяется ещё с древних времён. Ну, может быть, вернее сказать — со Средних веков.

Даже сэр Эрнест Резерфорд на экзамене задавал подобный вопрос Нильсу Бору, и последний сходу выпалил сразу пять способов, как можно точно измерить высоту любого дома с помощью барометра. Согласитесь, Нильс Бор был далеко не глупым парнем, а Резерфорд, конечно, был великим физиком и не стал бы задавать глупые вопросы. А я прочёл об этом где-то в одной занимательной книге. Но конкретно способы там не указывались. Мне стало интересно, что же мог ответить Бор.

Итак, как определить высоту дома, если у нас есть барометр? Допустим, стандартный безжидкостный барометр-анероид без всякой электроники.

Чем больше способов, тем лучше.

Дополнительный вопрос: сгодятся ли эти методы для любого здания, будь то крошечная хижина (хата, халупа, халабуда, бунгало и т. п.) или же Бурдж-Халифа?

Да, действительно, с помощью барометра можно измерить высоту здания. Ниже перечислены пять способов, которые мог бы назвать Нильс Бор:

С помощью формулы Барометрической высоты: Для этого нужно измерить атмосферное давление на уровне моря и на уровне здания. Разница между этими значениями позволит определить барометрическую высоту здания. Например, если на уровне моря давление составляет 1013 гектопаскалей, а на уровне здания — 950 гектопаскалей, то барометрическая высота здания составит 63 метра.
С помощью формулы Гайдера: Эта формула учитывает не только атмосферное давление, но и температуру воздуха. Для ее использования необходимо измерить температуру на уровне моря и на уровне здания, а также давление на этих высотах. Формула позволяет вычислить барометрическую высоту здания с учетом влияния температуры.
С помощью метода розы: Этот метод основан на наблюдении за тем, как меняется угол наклона ствола розы в зависимости от высоты. Чем выше мы поднимаемся, тем меньше угол наклона ствола розы. Измерив этот угол на уровне моря и на уровне здания, можно определить разницу в высоте.
С помощью метода термобарических уровней: Этот метод основан на наблюдении за тем, как меняется давление воздуха при движении вверх и вниз по зданию. Измерив эти изменения, можно вычислить высоту здания.
С помощью метода пульсаций атмосферы: Этот метод основан на наблюдении за пульсациями атмосферы, которые возникают при прохождении звуковой волны между зданием и местом, где находится барометр. Измерив время, за которое звуковая волна проходит расстояние между зданием и барометром, можно вычислить высоту здания.

alexm12
[257K]

3 месяца назад

1.Бросаем барометр с крыши здания и закаем время падения. По формуле 0.5gt^2 считаем высоту здания.

2.Вечером, ставим барометр на землю рядом со зданием, находим отношение высоты барометра к длине его тени, измеряем длину тени здания, считаем высоту здания.

3.Бросаем барометр с крыши здания, засекаем время его касания земли время когда до нас доходит звук удара. Скорость звука 340 м/с. Считаем высоту.

4.В обмен на барометр узнаем у коменданта (или кто там им командует) здания высоту здания.

5.Отходим от здания, держа барометр на вытянутой руке на такое расстояние, когда барометр будет размером со здание. Измеряем размер барометра, измеряем расстояние от глаза до барометра, измеряем расстояние от глаза до здания, вычисляем размер здания

Источник

Существует множество различных способов решения задачи по измерению высоты архитектурных сооружений и многоэтажных зданий. Курьезная история произошла с известным датским физиком, лауреатом нобелевской премии Нильсом Бором, который в студенческие годы на экзамене решал именно эту задачу при помощи барометра. При этом он предложил более двадцати вариантов решения. Помимо вполне разумных способов были и такие, которые вызывают улыбку, показывая остроумие и незаурядность мышления знаменитого ученого, например: «Закопать башню в землю. Вынуть башню. Полученную яму заполнить барометрами. Зная диаметр башни и количество барометров, приходящееся на единицу объема, рассчитать высоту башни». Если бы на месте Нильса Бора был Галилео Галилей, то он сбросил бы барометр с башни и по времени свободного падения определил бы высоту башни. Правда, в этом случае барометр пришел бы в негодность. Если бы нашу задачу решал математик, то он измерил бы длину тени от башни и от барометра и, зная размер барометра, при помощи пропорций определил бы высоту башни. Однако, ни один из этих способов не годится, чтобы измерить высоту горы или местности над уровнем моря. Давайте попробуем разобраться, как можно при помощи барометра измерить высоту горы.

Прямое назначение барометра – измерять атмосферное давление. Его существование открыл еще в XVII веке итальянский физик и математикЭванджелиста Торричелли, он же и создал первый барометр. Несколько позднее французский физик Блез Паскаль не только подтвердил существование атмосферного давления, но и обнаружил его уменьшение с высотой, что и позволяет определять высоту при помощи барометра. Зависимость давления от высоты определяется так называемой барометрической формулой:

где – атмосферное давление на высоте , – атмосферное давление на высоте , – молярная масса воздуха, – ускорение свободного падения¸ – универсальная газовая постоянная, – температура воздуха. После небольших математических преобразований, приравнивая к 0, получаем:

Например, если летом при температуре 27⁰С давление у подножия горы было 750 мм.рт.ст. (торр), а на вершине – 650 мм.рт.ст. (торр), то высота горы будет примерно 1255 м. Барометрическая формула достаточно громоздка и не очень удобна для быстрых расчетов, поэтому при измерении относительно невысоких гор лучше пользоваться хоть и менее точным, но более удобным соотношением: при подъеме на каждые 12 м атмосферное давление уменьшается примерно на 1 мм.рт.ст.

Следует также отметить еще один интересный факт. В связи с тем, что при увеличении высоты над уровнем моря атмосферное давление уменьшается, вместе с ним уменьшается и температура кипения воды. Так на высоте 5000 м атмосферное давление уменьшается примерно до 400 мм.рт.ст., поэтому температура кипения воды на этой высоте немногим больше 80⁰С, в то время как при нормальном давлении атмосферы вода кипит при 100⁰С. Об этом нужно помнить, собираясь в горы.

Предлагаем вам найти свой оригинальный способ решения задачи по измерению высоты.

Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г.Москвы

Источник