помогите пожалуйста ответить на вопрос : как с помощью барометра-анероида, определить высоту многоэтажного дома?
Светило науки — 15179 ответов — 183972 помощи
Высоту здания можно определить 3 способами
1 Измерить давление на поверхности земли и чердачном помещении
Найти разность показаний
Известно что изменение давления на 1 мм рт ст означает изменение высоты примерно на 12 метров
2 способ Бросить барометр с крыши и засечь время падения
H=g*t^2/2
3 САМЫЙ ТОЧНЫЙ Отнести барометр в отдел архитектуры и подарить барометр НАЧАЛЬНИКУ и он по старым чертежам точно укажет высоту здания.
|
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:
alexm12 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 |
Исследование зависимости атмосферного давления от высоты и определение высоты здания
- Авторы
- Руководители
- Файлы работы
- Наградные документы
Дроздов М.А. 1
1МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ — СПАС- ЗАУЛКОВСКАЯ ШКОЛА «ПЛАНЕТА ДЕТСТВА»
Коробова Е.Б. 1
1МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ — СПАС-ЗАУЛКОВСКАЯ ШКОЛА «ПЛАНЕТА ДЕТСТВА»
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Введение
Тема и основная задача исследования
Работа посвящена исследованию зависимости атмосферного давления от высоты и определение высоты здания, зная атмосферное давление на разных высотах.
Проблема, обозначенная в исследовании: проведение эксперимента, обработка и анализ полученных результатов.
Цель исследования: провести эксперимент, по результатам которого исследовать зависимость атмосферного давления от высоты.
Выдвигаемая гипотеза: изменение величины атмосферного давления с высотой.
Основные итоги: достижение цели исследования.
Актуальность темы исследования обосновывается тем, что у меня возник интерес в установке зависимости атмосферного давления от высоты.
При исследовании использовались следующие методы:
— экспериментальный;
— расчетный;
— анализ полученных результатов;
— логически мыслительные операции.
Рассмотрим основные этапы работы.
Первый этап (подготовительный) включает решение следующих задач:
— выбор темы исследования;
— отбор приборов и материалов для эксперимента.
Второй этап включает решение следующих задач:
— проведение измерений по эксперименту;
— описание результатов исследования.
Третий этап предполагает последовательное решение следующих задач:
— произвести сравнительный анализ результатов исследования;
— сделать вывод по результатам исследования, описать результаты.
Основная часть
1 глава
Обоснование темы исследования
Земляокруженаатмосферой-воздушнойоболочкой,состоящейизсмесиразличных газов. Молекулы этих газов, находясь в поле тяготения Земли, притягиваются кней. Вследствие этого слои воздуха, расположенные выше, давят на нижние слои и вконечном итоге на поверхность Земли и находящиеся на ней тела. Это давление называютатмосферным.
Впервые атмосферное давление было измерено Эванджелиста Торричелли в 1646году.ВтомжегодуфранцузскийученыйБлезПаскальповторилопытитальянскогоестествоиспытателя.ДляподтверждениягипотезыТорричеллиотом,чтодавлениесоздаётся весом воздуха, Паскаль с помощью друзей измерил давление на вершине горы.Как и предсказывал Паскаль, на вершинеуровень ртутиупал. Этот опыт подтвердилгипотезуатмосферного давления.
В отличие от давления в жидкостях изменение атмосферного давления происходитнепропорциональноизменениювысотыстолба,агораздобыстрее.Причинойэтомуявляетсябольшаясжимаемостьгазов посравнениюсжидкостями.
У меня возник интерес и захотелось выяснить, какизменяетсяатмосферноедавлениесвысотойпри небольшихподъёмах, а также, зная атмосферное давление на разных высотах определить высоту здания.
Именно поэтому задача нашей работы – исследовать зависимость атмосферного давления от высоты и определение высоты здания.
2 глава
2.1. Исследование зависимости атмосферного давления от высоты
Для решения данной задачи проведем экспериментальное исследование. Нам понадобится оборудование: барометр — анероид.
Проведем измерение атмосферного давления на 1 этаже здания (приложение 1), на 4 этаже здания (приложение 2), рассчитаем высоту здания.
Составим таблицу:
|
№ опыта |
Этаж |
Атмосферное давление, мм рт. ст. |
Атмосферное давление, гПа |
|
р |
р |
||
|
1. |
1 |
764 |
1018,4 |
|
2. |
4 |
763 |
1017,1 |
Выполним вычисления:
Разность давлений составляет
Р = 764-763=1 мм рт ст
Зная, что при подъеме на каждые 12 метров давление уменьшается на 1 мм рт. ст, получаем высоту здания
H = 12м х 1 мм рт ст = 12 м
Заключение.
Выводы по результатам исследования
Проведя эксперимент и выполнив расчеты, можно сказать, что атмосферное давление зависит от высоты, с ростом высоты атмосферное давление уменьшается. Уменьшениедавлениясвысотойпринебольшихподъёмахсоответствуетданным,приведённымвучебникеА.В.Пёрышкина«Физика.7класс».
Задача исследования – выявление зависимости атмосферного давления от высоты и определение высоты здания – выполнена.
Библиографический список использованной литературы и электронных ресурсов
Перышкин А.В. «Физика – 7» – М.: Дрофа, 2019. с. 192.
Википедия. Свободная энциклопедия. https://ru.wikipedia.org/wiki/Атмосферное_давление (дата обращения 12.03.2022)
Приложение 1
Измерение давления барометром – анероидом на 1 этаже здания
Приложение 2
Измерение давления барометром – анероидом на 4 этаже здания
Просмотров работы: 203
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
Все категории
- Фотография и видеосъемка
- Знания
- Другое
- Гороскопы, магия, гадания
- Общество и политика
- Образование
- Путешествия и туризм
- Искусство и культура
- Города и страны
- Строительство и ремонт
- Работа и карьера
- Спорт
- Стиль и красота
- Юридическая консультация
- Компьютеры и интернет
- Товары и услуги
- Темы для взрослых
- Семья и дом
- Животные и растения
- Еда и кулинария
- Здоровье и медицина
- Авто и мото
- Бизнес и финансы
- Философия, непознанное
- Досуг и развлечения
- Знакомства, любовь, отношения
- Наука и техника
1
Как с помощью барометра можно узнать высоту здания?
2 ответа:
2
0
Как известно, давление падает с высотой — на каждые 8 метров оно снижается примерно на 1 гПа (барическая ступень). Однако очевидно, что подобное измерение будет очень грубым — точность обычного бытового барометра-анероида не лучше 5 гПа (переносной метеорологический прибор БАММ-1 имеет точность до 2 гПа, а лучшие барометры обеспечивают точность около 0,3 гПа). Таким образом, если не таскать по зданию дорогостоящий и хрупкий высокоточный барометр (что никто не даст сделать — над ними трясутся и сдувают пыль и переносят с места на место только в крайних случаях и с величайшими предосторожностями), то погрешность, без учета влияния температуры на барическую ступень, составит в лучшем случае 16 метров, а в худшем более 40.
Поэтому такое измерение даст не лучший результат, чем способ из известной шутки — сбросить барометр вниз и засечь время его падения. По крайней мере, барометр целым останется.
1
0
Атмосферное давление у поверхности земли уменьшается в среднем на 1 мм.рт. ст. при подъёме на 10 метров. Если взять барометр в лифт высотного здания, то по изменению показания барометра можно вычислить высоту здания. Например, 10-ти этажное здание имеет высоту порядка 30 метров и показания барометра уменьшатся на 3 мм. рт. ст, что легко определить, воспользовавшись специальной фиксирующей стрелкой .
Читайте также
Все мы знаем, что существует давление атмосферы, которое может изменяться в зависимости от различных условий, поэтому очень важно знать его, поскольку это дает возможность прогнозировать погоду на ближайшие дни. Вот для этого как раз и существуют различные модификации барометров, с помощью которых измеряют Атмосферное давление. Барометром стали ползоваться, когда этот нужный прибор был изобретен, то есть примерно с середины 17 века. Показатели атмосферного давления выражают в паскалях или, что зачительно привычнее для нас — в миллиметрах ртутного столба. Смещение стрелки барометра в одну сторону означает, что идет снижение давления (дождливая погода), а в другую — повышение давления (ясная погода). Как видно из фото, барометр раньше называли погодником.
Два, тысызыть, мотива.
Во-первых, по давлению можно довольно точно прикинуть высоту над уровнем моря — это сильно ускоряет старт навигационных программ (одна из трёх координат уже почти что известна).
Во-вторых, барометр может предсказывать погоду, что было известно уже давно. А массовое распространение мобил с такой фичей и с возможностью время от времени сливать в сеть данные о давлении и локации эквивалентно густой сетке метеостанций, что может способствовать повышению точности прогноза погоды. Замечу, что термометр в мобиле менее осмысленный прибамбас, потому что будет показывать температуру в кармане, а не температуру окружающего воздуха…
Первоначальное название этого прибора для измерения атмосферного давления — Трубка Торричелли. Это был ртутный барометр, который представлял собой трубку заполненную ртутью и перевёрнутую в блюдо. Таким образом, часть ртути оставалась в трубке, внутри которой создавался вакуум. Изобрёл этот прибор итальянский физик и математик Евангелиста Торричелли (1608-1647), а идею ему подсказал его ассистент астроном Галилео.
Есть люди метеозависимые, которые очень реагируют на перепады атмосферного давления, а рыба вся метеозависимая. Ведь в воде на 10 метрах(возможно чуть ошибусь) уже две атмосферы давления. Рыба вынуждена компенсировать атмосферное давление толщей воды. При падении давления уходит глубже, при повышении давления выходит к поверхности. Естественно в верхних слоях и рыбакам она доступнее, так как с ростом давления растёт и её активность.
Так как рыба очень чувствительна, она реагирует и на перемены погоды. К примеру карась прекращает активность за 2-3 дня до дождя. Язь чувствует падение уровня воды буквально сантиметры (если не миллиметры) и уходит, поэтому бель (язь) почти никогда не остаётся на заливных поймах при разливах.
Вот поэтому и нужен барометр.
Да, барометр у меня висит на стене и я постоянно слежу за изменениями атмосферного давления. Но только и исключительно для того, чтобы понять — в какую сторону будет меняться погода — будет ли солнечно или пасмурно, с дождем или снегом. Метеозависимым себя не ощущаю. хотя на работе коллеги просто не могли жить без таблеток от головной боли, когда был 3-й (неблагоприятный) тип погоды или случалась магнитная буря, вызванная процессами на Солнце.