वायुमंडलीय दबाव वह बल है जिसके साथ वायु पृथ्वी, मनुष्य और उसके चारों ओर की हर चीज पर दबाव डालती है। लेख आपको बताएगा कि XVII सदी में कैसे। प्रयोग की सहायता से पहली बार वायुदाब का बल दिखाया गया। यह बहुत मनोरंजक है! हम सीखेंगे कि वायुमंडलीय दबाव कैसे इंगित किया जाता है और इसे कैसे मापा जाता है।
अनुभव ओटो वॉन गुएरिके
वायुमंडलीय दबाव कितना महान है, दुनिया ने 1654 में सीखा। यह मैगडेबर्ग (जर्मनी) शहर के बर्गोमस्टर ओटो वॉन गुएरिके के लिए धन्यवाद हुआ। उन्होंने तथाकथित मैगडेबर्ग गोलार्द्धों के साथ अनुभव का प्रदर्शन किया। तब हवा के दबाव को कैसे इंगित किया जाता है, इस बारे में कोई बात नहीं हुई, क्योंकि वे अभी भी नहीं जानते थे कि इसे कैसे मापें। मैगडेबर्ग संग्रहालय की तस्वीर में गोलार्ध कैसे दिखते हैं, इसे देखा जा सकता है।
ये दो कांस्य गोलार्द्ध हैं, इनमें से एक ठोस है, और दूसरे में एक छेद है। जकड़न और जुड़ाव के लिए गोलार्द्धों के बीच एक तेल से सना हुआ चमड़े का गैसकेट रखा गया था। गोलार्द्धों से छेद के माध्यम से हवा को पंप किया गया था। दिलचस्प बात यह है कि चार साल पहले, 1650. में ग्युरिक खुदवैक्यूम पंप का आविष्कार किया। वह भी चित्रित है। जब हवा को बाहर पंप किया गया, तो गोलार्ध वायुमंडलीय दबाव से संकुचित हो गए। उन्हें एक दूसरे से अलग करने के लिए, उन्होंने घोड़ों के कर्षण बल का इस्तेमाल किया।
मैगडेबर्ग गोलार्द्धों के साथ प्रयोग
इससे पहले कि हम सीखें कि वायुमंडलीय दबाव कैसे इंगित किया जाता है, आइए एक प्रयोग करें। इसके लिए हम मैगडेबर्ग गोलार्द्ध मॉडल का उपयोग करेंगे। एक रबर की नली के साथ गोलार्ध के छेद में एक वैक्यूम पंप संलग्न करें। इसे चालू करें, गोलार्द्धों में से किसी एक पर नल खोलें। उनके बीच की जगह में दबाव कम हो जाएगा। नतीजतन, गोलार्द्धों पर अंदर से अभिनय करने वाला बल कम हो जाता है, और बाहर से अभिनय करने वाला बल बढ़ जाता है।
पंपिंग के दौरान हवा से गोलार्द्धों को अलग करना असंभव है, क्योंकि वे एक साथ आराम से फिट होते हैं। पंप बंद करें, रबर की नली को डिस्कनेक्ट करें। गोलार्द्धों के बीच की जगह में हवा प्रवेश करना शुरू कर देगी। फिर वे आसानी से अलग हो जाएंगे।
कौन सा अक्षर वायुदाब को दर्शाता है
आइए गोलार्द्धों को निचोड़ने वाले बल की गणना करने का प्रयास करते हैं। जब हम हवा को पंप करते हैं, तो गोलार्द्धों पर केवल वायुमंडलीय दबाव का बल कार्य करता है। यह गोलार्द्धों को संकुचित करता है और खोखले गोले की भीतरी दीवारों से उनके बीच के स्थान के केंद्र तक निर्देशित होता है। गोलार्द्धों का व्यास (d) गुएरिके में 35.5 सेमी था।
इस तथ्य के आधार पर कि हम गोलार्द्धों को अलग नहीं कर सके, यह स्पष्ट हो जाता है कि दबाव बल बहुत बड़ा है। दोनों तरफ के आठ घोड़े भी इन गोलार्द्धों को नहीं तोड़ सके। यहाँ एक उत्कीर्णन है जो ओटो वॉन गुएरिक के अनुभव को दर्शाता है।
कौन सा अक्षर दबाव को दर्शाता है? अक्षर P. सामान्य वायुमंडलीय दबाव (Patm) 100 किलोपास्कल (kPa) है। ऐसा बल गोलार्द्ध के प्रत्येक भाग पर कार्य करता है। दबाव बल F वायुमंडलीय दबाव के गुणनफल और गोलार्द्धों S के क्रॉस-सेक्शन के क्षेत्रफल के बराबर है।
एस=πडी2/4. F=100103 Pa3, 14(0.355 m)2/4≈10 kN (किलोन्यूटन)। यह एक टन भार का भार है, इसलिए घोड़े इन गोलार्द्धों को तोड़ने में असमर्थ थे।
बैरोमीटर
वायुमंडलीय दबाव कैसे इंगित किया जाता है, हम जानते हैं, लेकिन इसे कैसे मापा जाता है? बैरोमीटर, जिसका आविष्कार 17वीं शताब्दी के पूर्वार्द्ध में इतालवी टोरिसेली द्वारा किया गया था, में खामियां थीं। इसे आसानी से तोड़ा जा सकता था, यह जहरीले पारे से भरा हुआ था, और आप वास्तव में इसे मौसम की भविष्यवाणी करने के लिए अलग-अलग जगहों पर ले जाना चाहते थे।
बिना काँच की नली के, यानी बिना तरल के एक उपकरण के साथ आना जरूरी था। इस तरह के बैरोमीटर का आविष्कार दो सौ साल बाद ही हुआ था और इसे एरोइड कहा जाता था। रूसी में अनुवादित इस शब्द का अर्थ है तरल रहित। विचार करें कि एरोइड बैरोमीटर क्या है।
यह एक छोटा सा उपकरण है। Torricelli पारा ट्यूब के विपरीत, जो एक मीटर ऊंची है, इसे आप जहां भी जाते हैं, आसानी से अपने साथ ले जा सकते हैं। इसके अंदर क्या है? आइए एक नजर डालते हैं बैरोमीटर में विस्फोट पर।
इसमें प्रेशर कैसे दिखाया जाता है? डिवाइस में वॉच डायल के समान स्केल होता है। किलोपास्कल में दबाव एक तीर द्वारा इंगित किया जाता है। डायल के पीछे हमें तीन चपटे बॉक्स दिखाई देते हैं। उनमें से हवा को पंप किया जाता है, और अंदर एक वसंत होता है। वो ना होती तो माहौल होताकुचल बक्से। वसंत से आगे, लीवर दूर चला जाता है, यह बक्से के आंदोलनों को प्रसारित करता है। वे क्यों घूम रहे हैं? बक्से अपनी मोटाई बदल सकते हैं। जब वायुमंडलीय दबाव अधिक होता है, तो हवा बक्से को संकुचित कर देती है, उनकी मोटाई कम हो जाती है। जब दबाव कम होता है, तो स्प्रिंग सीधा हो जाता है और बक्से मोटे हो जाते हैं। लीवर के तंत्र के माध्यम से, आंदोलन को तीर तक पहुँचाया जाता है।
लिक्विडलेस बैरोमीटर डिवाइस
हमने सीखा कि द्रवरहित बैरोमीटर में दाब कैसे दिखाया जाता है, और अब हम इसका आरेख बनाएंगे।
तीन बॉक्स डिवाइस को अधिक सटीकता देते हैं, लेकिन सिद्धांत रूप में एक पर्याप्त है। इसकी मोटाई बदलने की क्षमता रखने के लिए इसे विशेष रूप से नालीदार बनाया गया है। नालीदार, और इसलिए लचीले वैक्यूम क्लीनर होसेस याद रखें। बॉक्स के नीचे आधार से जुड़ा हुआ है। इसके ऊपर एक स्प्रिंग लगा हुआ है, जो बॉक्स को उसी तरह सीधा करने की कोशिश करता है जैसे एक एल्यूमीनियम शासक, अगर मुड़ा हुआ है, तो सीधा करने की कोशिश करता है। वायुमंडलीय दबाव, इसके विपरीत, बॉक्स को संपीड़ित करने का प्रयास करता है।
दबाव बढ़ने पर बॉक्स की मोटाई कम हो जाती है, जिसका मतलब है कि लीवर एक्सल को घुमाता है। यदि आप एक तीर को अक्ष से जोड़ते हैं, तो यह मोटाई कम होने पर दाईं ओर और मोटाई बढ़ने पर बाईं ओर घूमेगा।
