Урок на тему "Атмосферний тиск. Вимірювання атмосферного тиску. Дослід Торрічеллі. Барометри. Залежність тиску атмосфери від висоти"

Урок на тему:  Атмосферний тиск. Вимірювання атмосферного тиску. Дослід Торрічеллі. Барометри. Залежність тиску атмосфери від висоти.

                                                      Не бійся, що не знаєш, бійся, що не навчишся.                                                                                                          

                                                                                                   /Китайська мудрість/

Мета: розкрити природу атмосферного тиску, показати на дослідах і довести на прикладах існування атмосферного тиску. Ознайомити учнів з механізмами, в яких він використовується. Ознайомити з дослідом Торрічеллі. Розкрити причинно-наслідкові зв’язки при поясненні прикладів і дослідів на основі знань про атмосферний тиск. Звернути увагу на те, що атмосферний тиск є абіотичним фактором навколишнього середовища і зумовлює протікання життєво важливих процесів у живих організмах.

Продовжувати формувати практичні уміння і навички при розв’язуванні задач. Сприяти формуванню таких основних світоглядних ідей, як єдність природи і людини. Розвивати логічне мислення. Продовжувати формування інтересу до історії розвитку науки фізики.

Тип уроку: урок вивчення нового навчального матеріалу.

Методи навчання: діалогічний, демонстративний, проблемно-пошуковий, інтерактивний.

Форми навчання: фронтальна, індивідуальна, парна, групова, диференційована.

Демонстрації: 1. Існування атмосферного тиску.

2. Таблиці ( дослід Торрічеллі, барометри).

3. Комп’ютерна підтримка уроку: презентація, віртуальний дослід.

Обладнання: склянка з водою, блюдечко, папір, пластикова пляшка, скляна пляшка, зварене яйце, пробірки, сірникова коробка, медичний шприц,  ППЗ фізика 7-9 класи.

Очікувані результати.

Після уроку учні будуть знати:  -    про існування атмосферного тиску;

• історію відкриття атмосферного тиску;
• про використання атмосферного тиску;
• значення нормального атмосферного тиску;

Після уроку учні будуть вміти:  -    вимірювати атмосферний тиск;

• пояснювати перебіг фізичних процесів;
• обчислювати атмосферний тиск на невеликій висоті;
• використовувати знання для практичної та професійної діяльності;
• працювати в парах, малих групах.

                                                 План уроку

1. Організаційний момент.

2. Актуалізація опорних знань. Мотивація навчання.

3. Вивчення нового матеріалу:

- повітряна оболонка Землі;

- історія відкриття атмосферного тиску;

- досліди, які підтверджують існування атмосферного тиску;

- вимірювання атмосферного тиску;

- значення нормального атмосферного тиску, одиниці вимірювання;

- прилади для вимірювання атмосферного тиску.

- зменшення з висотою густини атмосфери та її тиску;

- дія атмосферного тиску на людський організм;

4. Закріплення знань учнів з нової теми.

   - розв’язування якісних  задач;

   - розв’язування розрахункових задач;

   - творчі завдання.

5. Підведення підсумків уроку. Домашнє завдання.

                                                   Хід уроку

1. Організаційний момент.

      Перевірка готовності учнів до уроку. Привітання.

2. Актуалізація опорних знань.

Бліц - опитування

1. Чому виникає тиск рідини?

          ( Бо діє сила тяжіння. )

2. Від чого залежить тиск рідини?

         ( Залежить від густини і стовпа рідини. )

3. Як залежить тиск рідини від форми посудини?

        ( Не залежить від форми посудини. )

4. В яких одиницях вимірюється тиск?

        (в Паскалях )

5. За якою формулою визначають тиск рідини на дно і стінки посудини?

       (р =gρh )

6. Якими одиницями  вимірюють величини, що входять у цю формулу?

     (густина ρ в кг/м³  , висота стовпа h в метрах, g=9,8 Н/кг. )

7. Сформулюйте закон Паскаля.

     ( Тиск, який діє на рідину або газ, передається без зміни в кожну точку рідини або газу. )

ІІІ.   Мотивація навчальної діяльності.

Ви вже знаєте, що всі ми живемо на дні величезного повітряного океану. «Глибина» його становить приблизно 480 км. Тільки в цього океану немає чітких меж і берегів. Ім’я цього океану - атмосфера.

Питання класу: -  Що таке атмосфера? Яка її будова та хімічний склад? Чи має атмосфера масу? Чи діє сила тяжіння на атмосферу?

Висновок учні роблять за аналогією з рідиною:

Запис на дошці                           Записують учні

Рідина має масу                           атмосфера має масу

На рідину діє сила тяжіння        на атмосферу діє сила тяжіння

Рідина створює тиск                   атмосфера створює тиск

Цей тиск називається атмосферний, тому тема сьогоднішнього уроку…

ІV.  Повідомлення теми, мети і очікуваних результатів  уроку.

V.Вивчення нового матеріалу.

1.  Сьогодні нас буде цікавити тільки атмосферний тиск, історія його відкриття, явища, пов’язані з ним, та дія його на людський організм. Відомо, що повітря має вагу. Внаслідок сили тяжіння верхні шари повітря стискають нижні, і цей тиск відповідно до закону Паскаля передається в усіх напрямках.

Демонстрація 1. Учитель наповнює водою склянку, накриває зверху аркушем паперу, притискає його рукою і перевертає склянку. Руки прибирає – аркуш паперу тримається, вода не виливається.

Коментар: аркуш паперу втримується атмосферним тиском, що діє в усіх напрямках.

 2. Як люди дізнались про існування атмосферного тиску? Ще в Давній Греції люди вміли користуватися усмоктувальними повітряними насосами. Щоб зрозуміти,  як вони працюють, проведемо дослід.

Демонстрація 2. Медичний шприц опускають у воду. При підйомі поршня під ним утвориться безповітряний простір. Цей простір під тиском зовнішнього повітря (тобто атмосфери) заповнюється водою, яка піднімається слідом за поршнем. Але що було дивно: вода за поршнем піднімалася максимум на 10,33 м , далі насоси «відмовлялися»  працювати. Розгадав і пояснив таке дивне «поводження» насосів учень і послідовник Галілея італійський учений  Еванджеліста Торрічеллі. Він провів експеримент, про який ви прочитаєте на сторінці 97 підручника (5 абзац) і обговорите відповіді на питання з товаришем по парті.

Питання: Чому атмосферний тиск не можна обчислювати за формулою?  Коли Торрічеллі провів свій дослід? Яку речовину використав вчений? Яка послідовність дій вченого? Яка була висота стовпа ртуті? Як Торрічеллі пояснив результати досліду? Після обговорення в парах фронтальна дискусія з допомогою плаката «Дослід Торрічеллі» (додаток №7).

3. Один із перших хто продемонстрував величину атмосферного тиску був Отто фон Геріке.  8 травня 1654 року, за урочистих обставин,  жителі міста Магдебурга і впливові князі були свідками надзвичайного видовища: 16 коней з усіх сил намагалися розчепити дві прикладені одна до одної мідні півкулі. Що зв’язувало їх?  Ніщо, повітря. Але восьмеро коней, що тягнули в один бік, і вісім, які тягнули в інший, не могли їх роз’єднати. ( докладно див. додаток №1).

4. Нормальний атмосферний тиск. Як виміряти  атмосферний тиск. Нормальний атмосферний тиск – це тиск на рівні моря при температурі 0 ⁰С.

Прилад для вимірювання атмосферного тиску називається барометр. Барометри бувають: металеві, ртутні, барометр -анероїд. Прилад  яким користувався Торрічеллі називається ртутний барометр. Ртутний барометр – досить точний, але не зовсім зручний для використання прилад, тому на практиці використовують без рідинні барометри, або барометри-анероїди.

«Анероїд» перекладається з грецької мови як діючий без допомоги рідини.

Демонстрація 3. Учитель демонструє барометр-анероїд, називає основні його частини і пояснює принцип дії цього приладу.

      Записи в зошит:

•  (при 0 ⁰С на рівні моря)  h = 760 мм. рт. ст.
• p = рgh
• p = 13 600 кг/м  x  9,8 Н/кг  x 0,76 м = 101292,8 Па ≈100000 Па.
• 1 мм. рт. ст. = 133, 3 Па.  1 бар = 100 000 Па.

5. Виконання завдання: перевір себе (робота в парах).

     Яким буде результат досліду Торрічеллі на Місяці?

а. Висота стовпа ртуті буде такою ж, як на Землі: 760 мм.

б. Висота стовпа ртуті буде вищою, бо сила тяжіння на Місяці в 6 раз менша.

в. Стовп ртуті буде менший.

г. Ртуть виллється до рівня її у відкритій посудині.

Відповідь: 4. На Місяці не має атмосфери, тому не можна утримати ртуть.

 Що вам відомо про речовину, яка знаходиться в Торрічеллевій трубці – ртуть?

Відповідь учня: ртуть – це рідкий метал, вона ядовита і шкідлива для здоров’я. Зберігатись повинна у герметичній посудині. Використовується у термометрах. Обережно треба зберігати ці прилади.

6. Слово вчителя. Проводячи досліди, Торрічеллі помітив, що висота стовпа ртуті час від часу змінювалася. Висновок: атмосферний тиск не залишається сталим, він змінюється. Особливо змінювався перед зміною погоди. Помітивши таке явище вчений зробив висновок, що так можна передбачити погоду.

7. Атмосферний тиск зменшується з висотою. (Розповідь про залежність атмосферного тиску від висоти сильного учня класу).

Записи в зошит: на кожні 10м – тиск зменшується на 111 Па ,  або на кожні 12м – тиск зменшується на 1 мм.рт.ст.

8. Завдяки атмосферному тиску «працюють» такі всім відомі пристрої, як піпетка, насос,  шприць, сифон, всілякі присоски, поїлки і т.д і т.п.

Демонстрація 4.У скляну (з під молока) пляшку наливають гарячу воду. Через хвилину її виливають, а горличко закривають звареним і очищеним яйцем. Пляшку можна протерти ганчіркою змоченою в холодній воді. Атмосферним тиском яйце вдавлюється у пляшку.

 Демонстрація 5. Пластикову пляшку  повністю заповнюють водою. Герметично закручують і роблять в ній отвір. Показують наявність отвору дротом. Вода утримується атмосферним тиском. 

     VI. Закріплення матеріалу.

З учнів класу утворюються три групи.

Завдання І групі: пояснити і повторити дослід описаний в задачі №461(збірник задач В.І.Лукашик).

Завдання ІІ групі: підняти сірникову коробку не використовуючи рук.

Завдання для третьої групи:

Задача. Яка сила атмосферного тиску діє на тіло людини, площа поверхні якого, дорівнює приблизно 1,2 м? ( 120 000 Н ).

Яким же чином організм витримує такі навантаження?

Це досягається за рахунок того, що тиск рідин, які заповнюють судини тіла зрівноважує зовнішній атмосферний тиск.

      Завдання І групі:Чому водолаз не може працювати на глибині понад 50 м? (Підказка:Бо при збільшенні глибини занурення деформуються стінки судин, які розраховані на певні значення тисків ззовні і зсередини. При зміні тиску змінюється і швидкість багатьох хімічних реакцій, а це призводить до зміни хімічної рівноваги всього організму. При швидкому зменшенні тиску відбувається інтенсивне виділення газу і кров ніби закипає, а це призводить до закупорювання судин. Тому занурення і підйом водолазів повинно відбуватися дуже повільно).

      Завдання для ІІ групи. Підготовити, провести  і пояснити експеримент за інструкцією. Розповісти про лікувальний ефект медичних банок.

     Інструкція: У блюдце наливають воду. На дно кладуть пластилін із закріпленими в ньому сірниками. Сірники запалюють. Накривають склянкою. Через кілька хвилин атмосферний тиск «зажене» воду під склянку. (можна задачу сформулювати так: дістати монету з блюдечка не замочивши рук).

Лікувальний ефект медичних склянок. У багатьох домівках є медичні банки – маленькі пузаті скляні стаканчики. Якщо, на жаль, ви застудитесь, лікар порадить поставити банки. Мама продемонструє на вас їх дію. А, ви, уявляючи себе мучеником науки, великодушно погодитесь, «жертвуючи собою, перевірити їх роботу і пояснити, що при цьому відбувається.»

( Повітря у скляній баночці нагрівають змоченою у спирті запаленою ватою, намотаною на паличку. Частина гарячого повітря виходить з посудини. Банку швидко прикладають до потрібного місця. Нагріте повітря всередині банки швидко остигає, стискається. Тепер тиск з середини організму виявляється більшим, ніж тиск повітря під банкою. Частина шкіри злегка вдавлюється в банку, що викликає посилений приплив крові до хворого місця і допомагає лікуванню. Так повітря стає лікарем.)

Пам’ятайте! Дослід з банками виконують тільки дорослі і лише за рекомендацією лікаря. Самолікування небезпечне! Можна викликати серйозні опіки.

   Завдання для ІІІ групи : підготовити за розданими картками короткі цікаві факти по темі атмосферний тиск. (дивись додаток №2).

VІІ. Підсумок уроку.

Оцінювання учнів.

Рефлексія

1. Чи сподобався вам урок?

2. Що нового ви дізналися ?

3. Які навички і уміння отримали?

4. Які завдання були найцікавішими?

5. Які були труднощі?

6. Над чим нам треба ще попрацювати?

Барометр настрою

 VIII. Домашнє завдання: вивчити § 27. Вміти відповідати на питання після §,  вправа № 203- 206, 209 (для початкового і середнього рівня), 216-218, 222 (для достатнього і високого рівня). Творче завдання  підготувати повідомлення на тему : атмосферний тиск і погода (дивись додаток 3), природа і погода (дивись додаток 5). Підготувати демонстраційну карту уроку (дивись додаток 4). Додаткові задачі і питання до теми (дивись додаток 6).

                                                   Підручник

               Володимир Сиротюк. Підручник Фізика – 8, 2008 р.

Додаток  №1.                     «Досліди Отто Геріке»

В середині XVII століття жителі міста Магдебурга і впливові князі Німеччини, які з’їхалися туди, на чолі з імператором Фердинандом ІІІ були свідками надзвичайного видовища: 16 коней  з усіх сил намагалися розчепити дві прикладені одна до одної мідні півкулі. Що зв’язувало їх? Ніщо, повітря. Але восьмеро коней, що тягнули в один бік, і вісім, які тягнули в інший, не могли їх роз’єднати. Так бургомістр Отто фон Геріке показав всім, що повітря – зовсім не «ніщо», що воно має вагу і тисне зі значною силою на всі земні предмети.

Дослід цей був проведений 8 травня 1654 року за урочистих обставин. Учений бургомістр зміг всіх зацікавити своїми науковими дослідженнями, незважаючи на те, що демонстрація проходила в розпал політичних чвар і спустошливих війн. Ось як розповідав про дослід сам Отто фон Геріке: «Я замовив дві мідних півкулі діаметром в три чверті магдебурзьких ліктя. Але насправді діаметр їх складав всього 67/100, оскільки майстри зазвичай не могли виготовити саме те, що потрібно було. Обидві півкулі повністю відповідали одна одній. До однієї півкулі був прироблений кран; за допомогою цього крану можна викачати повітря зсередини і перешкоджати проникненню повітря ззовні. Крім цього, до півкуль були прикріплені 3 кільця, через які простягалися канати, прив’язані до упряжі коней. Я наказав також пошити шкіряне кільце; воно було просочене сумішшю воску і скипидару; затиснуте між півкулями, воно не пропускало в них повітря. У кран вставлена була трубка повітряного насосу, і було викачане повітря всередині кулі. Тоді виявилось, з якою силою обидві півкулі притискались одна до одної через шкіряне кільце. Тиск зовнішнього повітря притискав їх так міцно, що 16 коней (ривком) зовсім не могли їх роз’єднати або досягали цього з великими зусиллями. Коли ж півкулі, поступившись всій силі коней, роз’єднались, то пролунав гуркіт, як від пострілу. Але тільки як відкривався краном вільний доступ повітря, півкулі легко було роз’єднати руками».

Прості обчислення можуть пояснити, чому потрібна така значна сила (8 коней з кожної сторони), щоб роз’єднати частини порожньої кулі. Повітря тисне з силою близько 1 кг на кожний см²; площа круга діаметром в 0,67 ліктя (37см) дорівнює 1060 см². Отже, тиск атмосфери на кожну півкулю повинен перебільшувати 1000 кг (1 т). Восьмеро коней з кожного боку повинні були тягнути з силою тонни, щоб протидіяти тиску зовнішнього повітря.

Для 8 коней (з кожного боку) це не дуже важке навантаження. Але, рухаючи, наприклад, поклажу в 1т, коні долають силу не в 1т, а значно меншу, а саме – тертя коліс на осях і тертя на бруківці. А ця сила складає – на шосе, наприклад, - всього п’ять процентів, тобто при однотонній поклажі – 50 кг.(При об’єднанні зусиль 8 коней втрачається 50% тяги). Отже тяга в 1т відповідає при 8 конях навантаженню воза в 20т. Виміряно, що сильний кінь тягне віз з силою всього у 80 кг. Отже, для розриву магдебурзьких півкуль потрібно було при рівномірній тязі 1000:80= по 13 коней з кожного боку.

Додаток № 2            «Цікаві факти про атмосферний тиск»

1. Маса атмосфери перевищує 5,15  х 10¹⁵т. Це менше за одну мільйонну маси Землі. Таким чином, «вага» атмосфери на одиницю площі, або атмосферного тиску, становить на рівні моря приблизно 11т/м².

2. Крім Землі атмосферу має Сонце, 8 планет Сонячної системи і 3 супутники планет.

3. Барометр-гігант встановлений в Голландії. Це водяний барометр висотою 12м.

4. Найбільший атмосферний тиск (815 мм.рт.ст.) було зафіксовано в 1968 році у Сибірі.(Росія), а найменший (645 мм.рт.ст.) в 1988 році під час шторму в Тихому океані.

5. Дослідами Торрічеллі зацікавився Паскаль. І він повторив їх із ртуттю, водою, й навіть…вином. Із ртутним барометром Паскаль піднявся на дзвіницю Мен-Жак де-ля-Бушері в Руані й переконався, що висота ртутного стовпа зменшується.

6. Еванджеліста Торрічеллі народився 15 жовтня 1608 року в італійському місті Фаєнці. Навчався у римі, а потім в 1641 році переїхав в Аргетрі, де став учнем і помічником Галілея. В 1642 році при дворі герцога Тосканського став професором математики і фізики. Крім винаходу ртутного барометра удосконалив термоскоп Галілея, перетворивши його на спиртовий термометр, встановив параболічність траєкторії руху тіла, кинутого під кутом до горизонту, На жаль, життя вченого було досить коротке – він помер у віці 39 років в Італії.

7. Біля берегів Японії мешкають маленькі рибки, що мають незвичну будову плавального міхура, який реагує на найменші зміни атмосферного тиску. Навіть сучасні технічні засоби не в змозі змагатися з чутливістю цих риб. За їх поведінкою в акваріумі спостерігають навіть капітани сучасних кораблів.

8. Чому муха не падає зі стелі? Завдяки присоскам на лапках, які придавлюються до поверхні атмосферним тиском.

9. Які шари розрізняють в атмосфері? Це: тропосфера – найтепліший шар повітря, у якому й відбувається в основному формування погоди на Землі; стратосфера – саме тут перебуває озоновий шар, що захищає Землю від ультрафіолетового випромінювання; мезосфера – найхолодніший шар атмосфери; термосфера (розділяється на іоносферу та магнітосферу) – саме тут відбуваються північні сяйва. Завдяки атмосфері над нами блакитне небо, а, наприклад, на Місяці  небо – чорна безодня, з яскравими зірками.

10. Якби Земля не притягувала повітря, то вся атмосфера, розширюючись, розлетілась би в просторі, який оточує Землю. Для того , щоб зовсім залишити Землю, молекули повітря, як і космічна ракета, повинні мати швидкість не менше 11,2 км/с – другу космічну швидкість. Середня ж швидкість молекул повітря значно менша, тому більшість молекул «прив’язані» до Землі силою тяжіння.

Додаток №3                     «Атмосферний тиск і погода»

Погодні умови залежать від ряду факторів, одним з таких є атмосферний тиск. Коливання тиску від погоди мають дуже не регулярний характер. Зміна тиску відіграє велику роль у змінах погоди. Середній або нормальний тиск на рівні моря дорівнює 1013 мілібарів (1 бар =100 000 Па). Коливання тиску порівняно невеликі. Тиск рідко опускається нижче 935 – 940 і піднімається до 1055 – 1060 мілібарів. З розподілом атмосферного тиску пов’язані напрями і сила вітру.

Вітер – це рух повітря відносно Землі, викликаний нерівномірним розподілом атмосферного тиску. Вітер характеризується швидкістю і напрямом. Швидкість вітру визначається в м/с, км/год, у вузлах і балах за шкалою Бофорта ( шкала запропонована англійським військовим гідрографом і картографом, контр-адміралом Френсісом Бофортом (1774 – 1857 рр.)).

Області найвищого тиску і найнижчого тисків називаються «вершинами» і «ямами» тиску. Вітри в області низького тиску називаються циклонами, а вітри в області високого тиску називаються антициклонами.

У багатьох випадках наближення циклону означає настання негоди, а наближення антициклону – настання гарної погоди.

Щороку ми є свідками екологічних катастроф, які є наслідком його дії. Ім’я цього кровожерливого варвара – вітер. Проведені дослідження свідчать про те, що енергія «голубого вугілля», так називають вітер, в 3000 разів перевищує енергію, яку одержує людство від спалювання вугілля у всьому світі. Підраховано, що якщо використати силу всіх повітряних течій, що протікають над територією колишнього СРСР, можна виробити щорічно до 18 трильйонів кВт год. електричної енергії.

Люди завжди прагнули використати енергію вітру. Ще в Давньому Єгипті, за 3600 років до нашої ери, застосовували вітряні двигуни для зрошування полів і роботи млинів. За п’ятдесят п’ять століть конструкція вітряних млинів майже не змінилась. В Англії працює вітряк, збудований ще в 1865 році. Нідерландські вітряки з поворотними проти вітру механізмами розвивають потужність до 50 к.с. кожний. У США були поширені тихохідні вітряки. Найшвидший вітроелектродвигун  ЦАГІД – 30 був побудований в Криму, поблизу Балаклави, і мав потужність 100 кВт, яку віддавав в електричну мережу Сімферополя. Під час війни він був зруйнований. Найбільша вітроелектростанція була збудована в 1941 році в штаті Вермонт (США). Вона мала потужність 1250 кВт. Щорічно кількість вітроелектростанцій збільшується. Використання енергії вітру має велику перспективу.

В радіо та телеповідомленнях про стан погоди, прогнозах погоди ми весь час чуємо: «вітер слабкий», «вітер помірний», «поривчастий до сильного». Цими словами дається характеристика швидкості руху повітря, яка враховується людьми під час виконання різних завдань на роботі й вдома. Для визначення характеристики вітру застосовують спеціальні прилади. Так, швидкість вітру визначають анемометром. Для визначення напряму вітру, наближено сили вітру використовують флюгер-анамометр. При цьому користуються таблицями.

Додаток № 4.  Демонстраційна карта учня 8 класу Паскевича Вадима.

                       Який прекрасний  атмосферний тиск…

 Чому вода не виливається ?             Чому пробірка піднімається?      

Коли є отвір в пляшці збоку.            Під час відкритого уроку?

Чому яйце в середину упало?       І коробка до футляра прилипала,

Монету із тарілки сухою діставали.  А склянку із водою папером утримали,

Невже б пішли ми на такий безглуздий ризик,

Якби не знали, що існує ………..  ….!

Додаток №5.                              «Природа і погода»

Спостерігаючи зміни в природі з однієї точки земної поверхні, без інформації про погоду в інших місцях, можна робити висновки про розвиток атмосферних процесів і зв’язаною з ними зміною погоди за рядом прикмет. Першою і самою надійною з них є стан неба, і насамперед, хмарність. Саме з хмарністю пов’язані опади, зміна температури, вологості повітря, видимості, сили вітру, зміна його швидкості і напряму. Вітер переносить, несучи із собою різну погоду, повітряні маси – холодні, теплі, сухі, вологі, стійкі або нестійкі і т.ін.

Вітри приносять нам деякі види туману, хмарність, континентальний пил, а в деяких районах і пісок. Якщо спостерігач використовує барограф або барометр-анероїд і може робити висновок про атмосферний тиск, то це допоможе йому робити висновок про атмосферні процеси, які відбуваються в навколишній атмосфері. Зіставляючи ці дані з характером зміни хмарності, він здатний впевнено зробити висновок про погоду найближчим часом. Спостережлива людина помічає зміни в довкіллі. За цими змінами можна робити висновок про зміни в атмосфері, а також про те, яких змін у погоді можна очікувати.

За станом хмарності можна робити висновки про очікувану погоду. Про наближення грози свідчать грозові хмари, які з’являються при підході атмосферного фронту, що насуваються стіною темних дощових хмар з характерними вершинами – «наковальнями», видними здалека навіть за відсутності інших хмар перед фронтом. Грозу в цьому випадку спостерігач із Землі може розпізнати за півгодини-годину. Загальною прикметою можливої грози в післяобідній час є швидкий розвиток в ранкові години купчастої хмарності, коли до 10-11 годин потужні купчасті хмари нагромаджуються в небі у вигляді башт, що швидко зростають угору, а до обіду утворюються  купчасто-дощові хмари, що дають зливи і грози.

Прикметою наступного випадання дощів, зниження атмосферного тиску може бути поява навколо сонця кругів і перистих хмар, які вказують на зниження температури повітря в зимовий час. Достовірною прикметою погіршення погоди є поява кілець навколо сонця вдень, а навколо місяця вночі. Прикметою морозу в зимові дні є ясний чистий Місяць. Прикметою ясної хорошої погоди на найближчі дні є повний Місяць.

Існують місячні прикмети погоди. Ще в ІІІ ст. до н.е. грецький астроном Арат писав: «…ти можеш розрахувати на ясну погоду, якщо у віці трьох днів серп місяця блищить чіткий і чистий; вітри будуть господарювати, якщо він буде оточений червонуватим сяйвом. Але якщо обидва кінця його покажуться затупленими і він буде проливати на землю лише слабке світло, сильні дощі затоплять поля». Прикметою збереження ясної погоди є мерехтіння зірок, слідом за яким наступає зміна погоди. Прикметою гарної погоди служить прямовисний «стовп» диму з димаря. У разі, коли дим «стелиться» вздовж землі,- погода погана.

 Про погоду можна робити висновок, спостерігаючи захід сонця. Якщо сонце заходить за хмари, то очевидна вірогідність зміни погоди, можливий дощ. Перед дощем спостерігаються польоти ластівок низько над землею. Це пояснюється тим, що внаслідок пониження тиску ті комахи, за якими полюють ластівки, зменшують висоту польоту, їх крила мокріють від підвищеної вологи. Збільшення вологості в солонках свідчить про погіршення погоди, можливість дощу.

Тварини і рослини дуже чутливо реагують на погодні зміни. Вчені нараховують близько 600 видів тварин і 400 видів рослин, які можуть виступати як барометри – вісники штормів, бур або гарної безхмарої погоди. Визначною особливістю володіють хвойні дерева: вони опускають свої гілки донизу перед дощем, і піднімають догори перед ясною погодою, що особливо проявляється в ялин. Особливістю звичайного барометра володіє і сухе дерево. Потріскування дерева в лісі збільшується до тепла. Якщо в безвітряну погоду влітку ліс сильно шумить – на дощ, взимку – на відлигу. До змін погоди чутливі тварини. У прісних водоймах раки перед дощем виповзають на берег. Схожу картину можна побачити на морі. Якщо маленькі краби, раки-відлюдники вийшли на берег – бути шторму. Перед грозою ще при ясному небі мурахи закривають всі входи в мурашник. Бджоли перестають літати за нектаром до квітів, сидять у вулику і гудуть. Намагаються сховатись перед грозою і метелики кропивниці.

Політ бабок може багатьом сказати про стан погоди. Якщо високо над кущами плавно летить бабка – погода буде гарною. Якщо бабки літають зграйками зовсім низько і в них сильно шумлять крила, то скоро буде дощ. Про гарну погоду можуть розказати зелені коники-стрибунці. Якщо вони ввечері сильно скрекочуть, ранок буде сонячним. Павуки не гірше комах знають про наближення дощу або встановлення сухої погоди. Якщо павук сидить всередині павутини і не вилазить – чекай дощу. В акваріумі гопець виконує роботу визначення погоди не гірше за будь-який барометр. За гарної погоди риба лежить на дні акваріума, не ворухнеться. Але якщо гопець почав плавати вздовж стінок акваріума – скоро хмари затягнути небо. Перед самим дощем він плаває у воді вниз і вгору. Дуже чутливі до змін погоди жаби. Якщо ввечері чути гучне квакання, то наступного дня буде хороша погода. До непогоди жаби також квакають, але не дзвінко, а глухо. Якщо до цього жаби голосно квакали, а потім замовкли, то треба чекати холодну погоду. У жаб, за багатьма спостереженнями, навіть колір шкіри змінюється залежно від погоди: перед дощем вони набувають сіруватого відтінку, а перед тим, як буде гарна погода, трохи жовтіють.

Попередити погоду можна за поведінкою таких тварин, як коти, собаки, корови, коні та інші. Як же про майбутні зміни погоди дізнаються тварини і рослини?

У циклоні виникає інфразвук з частотою 7-8 Гц який відчувають тварини. І.А.Степанов встановив, що в області фронтальних розділів можуть виникати електромагнітні хвилі частотою 7-13 Гц які володіють ще більшою «дальнобійністю» і поширюються всередині глобального резонатора Земля – іоносфера,  служать передвісниками бурі для багатьох представників біосфери.

 Додаток №6.      Додаткові задачі і питання до теми «Атмосферний тиск».

1. Чи можна заховатись від атмосферного тиску під водою?

2. Чому в літаку не можна перевозити консервацію?

3. Чому оболонки повітряних куль (стратостатів) перед польотом не наповнюють газом повністю?

4. Щоб випити згущене молоко з жерстяної банки, в кришці пробивають два отвори. Для чого потрібний другий отвір?

5. Чому в лампочці розжарення знаходиться газ під тиском меншим за атмосферний?

6. Чому необхідно прикладати велике зусилля, витягаючи ногу, що застряла в глині або трясовині?

7. Чому парнокопитні звірі не мають труднощів рухаючись по болотистій місцевості?

8. Навіщо шланги відкачуючи насосів роблять достатньо жорсткими?

9. Хлопчик зірвав з гілки лист, приклав його до рота, та, коли втягнув повітря, лист розірвався. Поясніть, чому.

10. У деяких тракторів, в мотоциклах, мопедах пальне з бака надходить самопливом. Поясніть, чому припиняється рух пального, якщо засмічується отвір у пробці, яка закриває верхній отвір бака.

11. Навіщо космонавтові потрібний скафандр?

12. Чи можна в умовах невагомості користуватись піпеткою?

13. Чи буде в умовах невагомості, на борту космічної станції , працювати поршневий насос?

14. Чи можна в космосі за допомогою звичайного пилососа почистити поверхню корабля від космічного пилу?

15. Якщо зморщене яблуко покласти під ковпак насоса і відкачувати повітря, то його шкіра почне випрямлятися. Чим це пояснити?

16. Який барометр більш чутливий ртутний чи водяний?

17. Якого виду барометр необхідно застосовувати в космічному кораблі, що рухається з виключеними двигунами?

18. На висоті 7 км в вертикальному положенні падає ртутний барометр. Які його покази?

19. Перетворіть в Паскалі- 380 мм.рт.ст. ,  перетворіть в мм.рт.ст. -10кПа.

20. На якій глибині тиск в озері становить 300 кПа?

21. Дитячий м’яч на Землі лопається, якщо тиск у ньому більший за 1,3 атм. Який може бути найбільший тиск в цьому м’ячі на Місяці?

22. З якою силою атмосфера діє на поверхню учнівського стола розміри якого 120 х 60 см? Тиск вважати нормальний.

23. Яка глибина підземної печери, якщо тиск повітря в ній 770 мм.рт.ст. , а тиск на поверхні 750 мм.рт.ст. (температура повітря 0 ⁰С).

24. На якій висоті летить літак опилювач, якщо барометр у кабіні пілота показує 100641 Па, а на поверхні землі тиск нормальний?

Додаток №7                              «Дослід Торрічеллі»