måndag 15 april 2019

Lufttryck fysik

Lufttryck mäts med en aneroidmätare. När man mäter lufttryck använder man ofta prefixet kilo, k. Om trycket är större än 1kPa kallas det högtryck och om trycket är lägre kallas det lågtryck. Allmänna gaslagen pV = nRT ger ett samband mellan tryck, temperatur och densitet. Trycket uppstår genom jordens dragningskraft (gravitationskraft) på gasmassan och minskar med höjden över jordytan. Atmosfärens densitet minskar med höjden och blir i dagligt tal tunnare med ökande höjd.


Om lufttrycket är högt i ett område, kommer luft att börja röra sig från det området, mot områden med lägre lufttryck. I ett område med lågt lufttryck kommer det att blåsa in vindar från omgivande områden med högre lufttryck. I själva verket når atmosfären åtskilliga hundratals kilometers höjd. En bättre tumregel är att lufttrycket ungefär halveras för var femte kilometer i höjdled.


Tabellen visar ungefärliga höjder för olika tryckytor. Höjden kan dock variera från fall till fall beroende på de meteorologiska förhållandena. Se hela listan på smhi.


För att kunna jämföra lufttrycket mellan platser på varierande höjd över havet, så är det nödvändigt att först korrigera det uppmätta lufttrycket till en och samma nivå. Vanligen används havsytans nivå. Bakgrunden till den något överdrivna noggrannheten är att det motsvarar 7mm kvicksilver. Pa förekommer i sammanhanget. Det genomsnittliga lufttrycket är inte detsamma över hela jordklotet.


På grund av jordrotationen, temperaturskillnaden mellan ekvatorn och polerna m. Det gäller exempelvis subtropiska högtrycksceller vid omkring 30° nordlig respektive sydlig bredd samt vandrande lågtryck över framför allt mellanbreddernas havsområden. Sverige finns geografiska skillnader när det gäller normalt lufttryck. I medeltal är alltså lufttrycket cirka hPa lägre i nordligaste än i sydligaste Sverige.


Lufttryck fysik

Ute på Atlanten har betydligt lägre lufttryck observerats än i Sverige. Analyser uppskattade lufttrycket i lågtryckets centrum till ca 9hPa. Ett par mätbojar fanns i närheten men de hade tyvärr inte kapacitet att mäta lufttryck lägre än ca 9hPa. De allra lägsta lufttrycken (bortsett från extrema tromber) förekommer i tropiska cykloner. På en väderkarta förbinds orter med samma lufttryck med linjer som kallas isobarer.


Ett område där lufttrycket är högre än omgivningen kallas högtryck och ett område där det är lägre kallas lågtryck. Eftersom lufttrycket varierar med höjden så korrigeras lufttrycket till havsytans nivå innan isobarerna ritas. Vid normalt lufttryck är densiteten hos atmosfären vid havsytan (se länk 2) 1. Differensen blir 0. Har du någon gång sett en fakir sitta på sin spikmatta? Han sitter på spikar utan att få en skråma! Du kanske också har funderat över vad dykarsjuka innebär, eller varför man ibland får ont i öronen när man flyger flygplan.


Lufttryck fysik

Dessa är några av frågorna som du kommer att kunna svara på efter att ha läst detta kapitel! När fakiren sitter på spikmattan kommer ett tryck att uppstå mellan två fasta kroppar, nämligen spikarna och fakirens skinkor. Vi ska nu undersöka av vilka faktorer som trycket påverkas. Vi börjar med att tänka lite intuitivt: 1. Man kan logiskt tänka sig att en tyngre fakir kommer att få ondare än en lättare fakir. Alltså bör tyngden påverka trycket.


Dessutom kan man tänka sig att det gör ondare att sitta på en spik än att sitta på tusen spikar. Det är faktiskt bara dessa två faktorer som påverkar trycket mellan fasta kroppar. Så varför kan fakiren sitta?


Lufttryck fysik

Nu ska vi svara på ursprungsfrågan. För det första kan man säga att en fakir ofta är ganska benig och har således en liten vikt. Detta ger en liten tyngdkraft (F). Dessutom så sitter fakiren på väldigt många spikar, vilket ger en stor tvärsnittsarea (A).


Om vi hade tagit bort ett antal spikar så hade ha. Densitet har vi redan beskrivit tidigare i sammanfattningen. Du kan nå förklaringarna om densitet genom att klicka HÄR.


Nu lämnar vi fakiren för ett tag och går istället till en dykare. Du har säkert hört talas om att en dykare utsätts för ett stort tryck när han går ner några tiotal meter i vattnet. Om dykaren efter att ha varit nere på djupt vatten går upp till ytan för fort finns risken att han drabbas av dykarsjukan.


Dykarsjukan får han för att tryckförändringen blir för stor på för kort tid. Vi kommer i detta avsnitt att lära oss mer om vätsketryck och om hur vi kan använda vätsketrycket i vardagen. Hittills har vi sett hur tryck kan påverka en fakir och dykaren Maja. Nu tittar vi istället på Bob som ska flyga flygplan. När planet lyfter och stiger uppåt märker Bob att han får ont i öronen.


Lufttryck fysik

I detta avsnitt ska vi bland annat undersöka varför Bob får ont i öronen. På dagis fick vi prova att lägga en bit bark i vattnet. Den flöt vilket var väldigt roligt, men vi reflekterade inte särskilt mycket över varför den flöt. I tidigare kapitel har vi lärt oss att tyngdkraften påverkar alla föremål med massa. Men det ska vi göra nu!


Tyngdkraften kommer att dra föremål ner mot marken. Barkbiten måste ju också påverkas av tyngdkraften och alltså borde den falla mot botten i vattnet, men det gör den ju inte! Vi har två tänkbara förklaringar till ovanstående fenomen: 1. Denna förklaring är dock rätt kass eftersom en sten kommer att sjunka till botten väldigt snabbt och således påverkas av tyngdkraften.


Vi har någon sorts kraft som motverkar tyngdkraften och trycker föremålet uppåt. Det är alltså förklaring nummer två som stämmer och denna kan förklaras med Arkimedes princip. Nu vet vi alltså varför träbiten flyter i vattnet.


En annan sak många av er säkert har provat är att köpa en heliumballong. Det roliga med en heliumballong är att den flyger iväg om man släpper den, och nu ska ni få se att även detta är en konsekvens av Arkimedes princip som även fungerar för gaser! Gaser har dock mycket mindre densitet än vätskor, vilket gör att gasers lyftkraft blir mycket mindre.


I en heliumballong kommer själva ballongen (gummit) att påverkas av tyngdkraften neråt. Om ballongen är tillräckligt uppblåst med helium så kommer lyftkraften att överväga tyngdkraften och ballongen lyfter. Exempel Du har fått en enorm heliumballong med volymen m3. Hur stor är lyftkraften på ballongen?


Försök har gjorts att bestämma ett medelvärde för lufttrycket vid havsytan i olika standarder, exempelvis STP och NTP. I dessa standarder anges det normala lufttrycket vid havsytan som atm, det vill säga 103kPa. De trycker uppåt, nedåt och åt sidorna. Luften trycker på oss från alla håll. Eftersom luften alltid trycker på oss från alla håll så tänker vi inte på att det finns ett lufttryck.


Högre upp i luften så är lufttrycket lägre. I fysiken beskrivs tryck som den vinkelräta kraften per area. En kraft som appliceras vinkelrät på en given area ger upphov till ett tryck.


Formeln för tryck är Figur 1. Vindar och lufttryck. Målet med denna aktivitet är att fördjupa förståelsen av vindar och lufttryck. På väderkarta på bilden anges vindriktningen med pilar och vindhastighet med färger.


Ibland åskådliggörs vindstyrka också med olika antal streck på pilen (t.ex på vindkartan från yr.no). Likt vätsketrycket beror på att vätskemolekylerna rör sig så beror gastrycket på att gasmolekylerna rör sig. Vårt normala lufttryck ligger på ungefär 103kPa, vilket motsvarar en vattenpelare på ungefär meter. Hej är det någon som kan förklara Torricellis experiment som finns på sida 1i impuls boken.


Jag förstår inte riktigt hur trycket blir längst upp i behållaren. Arenan är Finlands största tjänst för webb-tv och -radio. Vid SMHI mäts lufttrycket numera nästan uteslutande automatiskt.


Med tryck menas kraft per areaenhet. Det betyder att om du står på ett golv kan du öka trycket mot golvet på två sätt. Det ena är att ta några tunga saker i famnen, så att kraften mot golvet ökar.

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar

Obs! Endast bloggmedlemmar kan kommentera.

Zwave telldus

Allt från grafikkort till barebone. Vi har det du letar efter! Hitta din favorit och köp den idag! Rätt bildskärm för rätt ändamål. Här...