CIŚNIENIE ATMOSFERYCZNE

Żyjemy na dnie oceanu powietrza

Lekcja 6 Hydrostatyka • Klasa 7

Czym jest ciśnienie atmosferyczne?

Choć powietrze wydaje się lekkie i nic nie waży, to otaczająca Ziemię atmosfera ma ogromną masę. Ciśnienie atmosferyczne to nic innego jak nacisk, jaki wywiera na nas słup powietrza znajdujący się nad naszymi głowami.

Wyobraź sobie, że żyjemy na dnie wielkiego "oceanu powietrza". Każdy metr sześcienny powietrza nad nami ma swoją wagę (około 1,2 kg na poziomie morza). Wszystkie te warstwy powietrza, sięgające dziesiątek kilometrów w górę, sumują się, tworząc ogromny nacisk na powierzchnię Ziemi i na nas samych.

🤔 Dlaczego tego nie czujemy?

Nie czujemy tego ogromnego ciężaru (który wynosi około 10 ton na metr kwadratowy!), ponieważ ciśnienie wewnątrz naszego ciała (w płucach, krwi, komórkach) jest takie samo jak na zewnątrz i równoważy ten nacisk.

Nacisk atmosfery
Schemat słupa powietrza naciskającego na człowieka
Na każdego z nas naciska słup powietrza sięgający końca atmosfery. Im jesteśmy niżej (np. nad morzem), tym ten słup jest wyższy i cięższy.

Wartość ciśnienia atmosferycznego

$$ p_{norm} \approx 1013\,\text{hPa} $$
Średnie ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza wynosi około 1013 hektopaskali

Co się dzieje w górach?

Gdy wspinamy się na wysoką górę, zostawiamy część atmosfery pod sobą. Słup powietrza nad nami staje się krótszy i rzadszy. Dlatego im wyżej jesteśmy, tym ciśnienie atmosferyczne jest niższe.

⛰️ Efekty w górach

To dlatego wysoko w górach trudniej się oddycha (powietrze jest rzadsze) i mogą nam "zatykać się" uszy (z powodu różnicy ciśnień).

A co się dzieje pod wodą?

Gdy wchodzimy do wody, sytuacja dramatycznie się zmienia. Woda jest około 800 razy gęstsza od powietrza. Oznacza to, że jest znacznie cięższa.

Pod wodą naciska na nas nie tylko cały słup powietrza nad powierzchnią, ale dodatkowo dochodzi do tego ogromny ciężar wody nad nami. Dlatego ciśnienie pod wodą rośnie bardzo szybko wraz z głębokością.

🤿 Ciekawostka

Już na głębokości 10 metrów ciśnienie jest dwukrotnie wyższe niż na powierzchni!

🎯 Postęp
0 / 2

📝 Zadania treningowe

Zadanie 1
Lecisz samolotem na wysokości 10 km. Jakie ciśnienie panuje na zewnątrz w porównaniu do lotniska?
Do rozwiązania
💡 Rozwiązanie
Na wysokości 10 km większość masy atmosfery znajduje się już pod nami. Słup powietrza naciskający z góry jest bardzo krótki i rzadki, dlatego ciśnienie jest tam wielokrotnie niższe niż na ziemi.

Dlatego kabiny samolotów muszą być hermetyczne!

Odpowiedź: B
Zadanie 2
Dlaczego nurek odczuwa zmiany ciśnienia szybciej niż turysta wchodzący na górę?
Do rozwiązania
💡 Rozwiązanie
Kluczowa jest różnica gęstości. Woda jest ok. 800 razy gęstsza od powietrza. Każdy metr słupa wody waży znacznie więcej niż metr słupa powietrza.

Dlatego ciśnienie pod wodą rośnie błyskawicznie wraz z głębokością, podczas gdy w powietrzu zmiany te są bardziej rozciągnięte.

Odpowiedź: A

Świetna robota!

W następnej lekcji poznasz warunki pływania ciał.

Następna lekcja