Atmosférický tlak je síla, se kterou vzduchová hmota tlačí na zemský povrch. Tento fyzický jev má vliv na mnoho aspektů našeho života, včetně počasí, klimatu, dýchání a dokonce i naší fyziologie. Je zajímavé vědět, jaký tlak voda vytváří, zvláště když mluvíme o měření v metrech.
Metr vodního sloupce je veličina používaná k měření tlaku kapalin, včetně vody. Jeden metr vodního sloupce znamená, že na každý čtvereční centimetr plochy vodní plochy ve vertikálním vodním sloupci o výšce jednoho metru bude působit tlak rovný jedné atmosféře.
Abychom tedy odpověděli na otázku, kolik atmosfér je tlaku v jednom metru vodního sloupce, můžeme tvrdit, že tvoří jednu atmosféru. Jinými slovy, tlak generovaný metrem vodního sloupce se rovná tlaku jedné atmosféry.
Vliv vodního sloupce na atmosférický tlak
Atmosférický tlak se mění s nadmořskou výškou a může se lišit v různých bodech na Zemi. Na hladině moře je průměrný atmosférický tlak kolem 1013 hektopascalu (GPA).
Vodní sloupec - je to sloupec vody, který ovlivňuje určitou oblast pod jeho základnou. Výška vodního sloupce závisí na hustotě vody a tlaku, který na ni působí.
Interakce vodního sloupce a atmosférického tlaku úzce souvisí. Když na určitou oblast působí vnější tlak, je distribuován po celém povrchu, včetně vodního sloupce. V tomto případě se hodnota atmosférického tlaku snižuje se zvyšující se nadmořskou výškou a zvyšuje se se zvyšující se hustotou hmoty, například se zvyšující se hloubkou vody.
Dobrým příkladem vlivu vodního sloupce na atmosférický tlak je barometr, přístroj pro měření atmosférického tlaku. Funguje na základě rozdílu tlaku mezi vzduchem a kapalinou (obvykle rtutí) uvnitř skleněné trubice. Pod atmosférickým tlakem rtuť v trubici stoupá nebo klesá, což umožňuje určit aktuální atmosférický tlak.
Přítomnost vodního sloupce nad určitou plochou tedy ovlivňuje velikost atmosférického tlaku v daném bodě. Závislost mezi výškou vodního sloupce a atmosférickým tlakem lze použít ke studiu počasí a k řešení různých technických problémů.
Jaký vliv má výška vodního sloupce na atmosférický tlak?
Výška vodního sloupce, také známá jako hydrostatický tlak, může ovlivnit atmosférický tlak. Když se výška vodního sloupce zvýší, zvýší se také tlak vytvářený vodním sloupcem.
Atmosférický tlak se měří v jednotkách nazývaných atmosférické. Jedna atmosféra se rovná tlaku sloupce rtuti asi 760 mm, neboli 101325 Pa.
Chcete-li vypočítat tlak 1 metru vodního sloupce, musíte znát hustotu vody a zrychlení volného pádu. Hustota vody se pohybuje kolem 1 000 kg/m3 a zrychlení volného pádu se blíží 9,8 m/s2.
Pomocí vzorce P = pgh, kde P je tlak, P je Hustota, g je zrychlení volného pádu, a H je výška, můžeme vypočítat atmosférický tlak v 1 metru vodního sloupce.
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Hustota vody | 1000 kg / m3 |
| Zrychlení volného pádu | 9,8 m / s2 |
| Výška vodního sloupce | 1 metr |
| Tlak | 9800 Kč |
| Atmosféra (blízko) | 0,096 atmosféry |
V 1 metru vodního sloupce je tedy tlak asi 9 800 Pa nebo 0,096 atmosféry. Zvýšení výšky vodního sloupce povede ke zvýšení atmosférického tlaku, protože bude vytvořena větší hmotnost vodního sloupce, který bude tlačit atmosféru.
Vzorec pro výpočet změny tlaku vodního sloupce
Tlak generovaný vodním sloupcem závisí na jeho výšce a hustotě vody. Pro výpočet změny tlaku vodního sloupce je možné použít následující vzorec:
- P-tlak vodního sloupce
- P-hustota vody
- g-zrychlení volného pádu
- h-výška vodního sloupce
Vzorec umožňuje získat hodnotu tlaku v Pascalech (Pa). Jako hustotu vody lze použít hodnotu kolem 1 000 kg/m3 a zrychlení volného pádu je přibližně 9,8 m/s2. Pokud je tedy známa výška vodního sloupce, lze tento vzorec použít k výpočtu tlaku, který vytváří.