Почему атмосферное давление измеряют в миллиметрах?
Атмосферное давление измеряется с помощью прибора, называемого барометром. Само слово происходит от греческих корней и в буквальном переводе означает «измеритель тяжести».
На метеостанциях традиционно применяется ртутный барометр. Его ключевой элемент — стеклянная трубка длиной около метра, запаянная с одного конца. Внутрь трубки заливают ртуть — тяжелый и плотный металл в жидком состоянии. Свободный конец помещается в широкую чашу, тоже наполненную ртутью. При переворачивании часть ртути выливается, но не вся — она останавливается на определённом уровне. Такой баланс возникает благодаря воздействию воздушного давления на ртуть в чаше, которое препятствует полному вытеканию жидкости из трубки. При снижении атмосферного давления ртутный столб в трубке уменьшается, а при росте — поднимается. Таким образом, по высоте ртутного столба, измеряемой в миллиметрах, можно определить величину атмосферного давления.
Первым идею измерить давление воздуха с помощью ртутного столба предложил итальянский учёный Эванджелиста Торричелли в 1643 году. Эксперимент провёл его ученик Винченцо Вивиани, ученик Галилея. В опыте использовали стеклянную трубку около метра длиной, запаянную с одного конца и наполненную ртутью. Закрыв пальцем трубку, её перевернули и опустили в чашу с ртутью. После снятия пальца часть жидкости вылилась, формируя пустое пространство в верхней части трубки — теперь оно известно как «торричеллиева пустота». Высота столба ртути стабилизировалась примерно на отметке 760 мм над уровнем жидкости в чаше.
Сам Торричелли объяснил это явление так: «Ранее считалось, что причина, не позволяющая ртути полностью вытечь, кроется либо в пустоте, либо в некоем крайне разреженном веществе внутри трубки. Однако, я уверен, что сила, удерживающая ртуть, — это внешнее давление воздуха. Тяжесть воздуха, находящегося над поверхностью жидкости, создаёт давление, которое уравновешивает вес ртутного столба».
Из этого следует, что атмосферное давление равно давлению столба ртути в трубке. Если бы давление ртути было выше атмосферного, то жидкость вытекла бы до тех пор, пока равенство не установится — и наоборот. Таким образом, значение атмосферного давления традиционно выражают в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Например, если показывают 760 мм рт. ст., это значит, что давление воздуха соответствует давлению, производимому столбом ртути высотой 760 мм. Чем выше ртутный столб, тем сильнее атмосферное давление.
Интересно, что открытие Торричелли вдохновило многих современных учёных. Один из них — Блез Паскаль, который повторил эксперимент с разными жидкостями, такими как масло, вино и вода. Из-за меньшей плотности воды, её столб для уравновешивания атмосферного давления получился значительно выше — около 10,3 метра, что примерно в 13 раз превосходит высоту ртутного столба.
К слову, барометрические измерения до сих пор играют ключевую роль не только в погодных прогнозах, но и в авиации, горном деле и даже в медицине — например, для оценки условий в гипобарических камерах.
Статья проверена экспертом, информация актуальна на Сентябрь 2026 года.
Список литературы
Показать
- Большая книга вопросов и ответов. Почемучка / А.А. Плешаков, Н.Н. Головко. - М.: АСТ, 2023. - 256 с.
- 1000 вопросов и ответов / Е.В. Голованова. - М.: АСТ-Пресс, 2022. - 320 с.
- Как? Почему? Зачем? / А. Запесочная, Е. Биненко. - М.: Росмэн, 2023. - 144 с.
- Открой для себя! - серия детских энциклопедий. - М.: Росмэн, 2022–2024.
- Почемучка. Всё обо всём на свете - серия развивающих книг для детей. - М.: Махаон, 2023.
- Школа Почемучки / О. Узорова, Е. Нефёдова. - М.: АСТ, 2023. - 192 с.
- Удивительный мир для любознательных / К. Манн, С. Пэйдж. - М.: АСТ, 2022. - 160 с.
- Энциклопедия для детей / под ред. М.Д. Аксёновой. - М.: АВАНТА+, 2023. - Т. 1–15.
- Энциклопедия юного натуралиста / В.Г. Дорохов. - М.: Махаон, 2022. - 224 с.
- Я познаю мир - детская энциклопедическая серия. - М.: АВАНТА+, 2023.
