Ciśnienie atmosferyczne

Powietrze, choć go nie widzimy, jest materią. Ma masę, zajmuje miejsce i wywiera nacisk na wszystkie ciała. Ten nacisk powietrza nazywamy ciśnieniem atmosferycznym. Działa ono na ludzi, zwierzęta, rośliny, budynki i powierzchnię wody.

Ciśnienie w fizyce opisuje wzór $p = \frac{F}{S}$, gdzie $F$ oznacza siłę nacisku, a $S$ pole powierzchni. Im większa siła nacisku na tę samą powierzchnię, tym większe ciśnienie. Jeśli ta sama siła działa na mniejszą powierzchnię, ciśnienie też rośnie.

Atmosfera to warstwa gazów otaczająca Ziemię. Ponieważ powietrze ma ciężar, naciska na wszystko, co znajduje się na powierzchni naszej planety.

Istnienie ciśnienia atmosferycznego można udowodnić prostymi doświadczeniami. Jednym z najbardziej znanych jest doświadczenie z pełną szklanką wody i kartką. Gdy przykryjemy szklankę kartką i odwrócimy ją do góry dnem, kartka nie spada, a woda się nie wylewa. Dzieje się tak dlatego, że powietrze z zewnątrz naciska na kartkę.

Inny dowód to strzykawka. Jeśli zatkamy jej końcówkę i spróbujemy przesunąć tłok, poczujemy wyraźny opór. To pokazuje, że powietrze zamknięte w środku wywiera ciśnienie.

Podobnie działa przyssawka. Po dociśnięciu do gładkiej powierzchni część powietrza spod niej zostaje usunięta. Większe ciśnienie na zewnątrz dociska wtedy przyssawkę do szyby albo kafelka.

Do pomiaru ciśnienia atmosferycznego służy barometr. W szkole najczęściej mówi się o barometrze cieczowym i sprężynowym. Oba typy mają ten sam cel: pokazują, jak silnie naciska otaczające nas powietrze.

W pogodzie ciśnienie podaje się zwykle w hektopaskalach, czyli $hPa$. Za normalne ciśnienie atmosferyczne przy poziomie morza przyjmuje się około $1013\ hPa$. Wartość ta może się zmieniać zależnie od pogody i wysokości nad poziomem morza.

Barometr jest ważnym przyrządem w meteorologii, ponieważ zmiany ciśnienia pomagają przewidywać zmiany pogody.

Ciśnienie atmosferyczne nie jest wszędzie jednakowe. Jednym z najważniejszych czynników jest wysokość nad poziomem morza. Im wyżej się znajdujemy, tym ciśnienie jest mniejsze, ponieważ nad nami znajduje się mniej warstw powietrza.

Dlatego na wysokich górach oddycha się trudniej niż na nizinach. W samolotach i wysokich partiach gór człowiek może odczuwać skutki niższego ciśnienia.

Na wartość ciśnienia wpływają też zmiany pogody. Gdy ciśnienie spada, często zbliża się gorsza pogoda. Gdy rośnie, warunki pogodowe często się poprawiają.

Ciśnienie atmosferyczne ma duże znaczenie w codziennym życiu. Dzięki niemu mogą działać niektóre proste urządzenia, na przykład słomka, pompa ssąca czy przyssawka. W każdym z tych przypadków ważna jest różnica ciśnień.

Ciśnienie atmosferyczne jest też ważne dla pogody. Odczyty z barometru pomagają przewidywać nadejście opadów, wiatru lub poprawy pogody. Dlatego informacje o ciśnieniu pojawiają się w prognozach.

Ma ono także znaczenie dla organizmu człowieka. Niektóre osoby źle znoszą nagłe zmiany ciśnienia i mogą wtedy odczuwać ból głowy lub zmęczenie. Wysoko w górach niższe ciśnienie może utrudniać wysiłek i oddychanie.

Ciśnienie atmosferyczne to nacisk wywierany przez powietrze atmosferyczne. Istnieje dlatego, że powietrze ma masę i ciężar. Można je wykazać prostymi doświadczeniami oraz obserwować w wielu sytuacjach z życia codziennego.

Warto pamiętać o kilku faktach:

• mierzymy je za pomocą barometru,
• podajemy je często w jednostkach $hPa$,
• przy poziomie morza wynosi w przybliżeniu $1013\ hPa$,
• maleje wraz z wysokością,
• pomaga przewidywać zmiany pogody.

Zrozumienie ciśnienia atmosferycznego ułatwia wyjaśnianie wielu codziennych zjawisk. Dzięki temu łatwiej zauważyć, że powietrze nie jest „niczym”, lecz rzeczywistą substancją, która działa na otoczenie.