主要な概念
物理学
天気
空気
大気圧

はじめに
あなたは今まで もしそうなら、天気図上で文字”H”と”L”が動いていることに気づいたかもしれません。 それらはしばしば「高圧」（H）および「低圧」（L）のゾーンと呼ばれる。 彼らが話している圧力は大気圧です。 気圧の変化は、天気の短期的な変化を予測することができます。 しかし、空気圧が変化するかどうか、またはそれが高いか低いかどうかをどのように知っていますか？ 科学者たちは、大気圧を測定することができる気圧計と呼ばれる機器を開発しました。 この活動では、自分で構築することによって気圧計がどのように機能するかを知ることができます！

背景
地球は大気と呼ばれる空気の層に囲まれています。 大気は約300マイルの厚さであり、そのほとんどは地球の表面から10マイル以内です。 空気は、窒素、酸素、二酸化炭素などのガス分子で構成されています。 これらの分子はすべて地球上で押し下げられ、この圧力は空気圧または大気圧と呼ばれます。あなたはそれを感じていませんが、空気には体重があることを知って驚くかもしれません。

あなたはそれを感じることはありません。

私達は私達の体の中の圧力が外的な大気圧に一致させるように展開した。 しかし、あなたは大気圧の変化を感じることができます。 たとえば、飛行機で飛ぶと、耳が痛くなることがあります。 これは、高高度では内圧が外圧よりも大きいためです。 あなたの耳を”破裂音”にすることによって両方の圧力のバランスをとるときだけそれらは傷つくことを止める。

大気圧は海面で最も高く、大気中に移動すると減少します。 海面では、通常の空気圧は800から1050ミリバールの範囲です。 エベレストの上に空気圧は約30パーセント少ないです！ 気圧は高度と温度によって変化します。 密度の低い暖かい空気が上昇し、空気圧が低下します。 それが上がるときそれは冷却し、液体に凝縮する水蒸気に回ります。 これは雲の形成と雨につながります。 したがって、低圧は、一般的に曇りや雨の天候に関連しています。 一方では、高められた空気圧の高密度冷気の結果。 冷たい空気が沈むと、それは乾燥し、高圧ゾーンで暖かく乾燥した気象条件を引き起こします。空気圧が天気を予測するのにどのように役立つかを知ったので、空気圧を測定する方法を見つける必要があります。

空気圧を測定する方法を これを行うために、科学者たちは気圧計を開発しました。 多くの異なるタイプの気圧計が存在する。 そのうちの1つは水ベースの気圧計です：水は、外側と内側を結ぶ狭い注ぎ口を持つガラス容器に密封されています。 外の空気圧が増加するとき水位の減少に終って口の水に、押します。 より少ない空気（より低い空気圧）が口の中の水に押すとき水位は上がる。 この活動では、このバロメーターのバリエーションを構築します。 あなたはそれが明日の天気を予測することができると思いますか？

Materials

• Heat-resistant glass jar
• Rubber band that fits around the mouth of the glass jar
• Balloon
• Wooden skewer
• Scissors
• Tape
• Paper
• Pen
• Three bowls
• Tap water (hot and cold)
• Ice cubes
• Paper タオル

準備

• ゴムバンドでバルーンを瓶に固定します。
• 先のとがった先端が瓶から離れて指しているバルーンの上に平らな木製の串の端をテープします。
• 最初のボウルに室温の水を入れ、2番目のボウルに熱い水道水を入れます（お湯に注意し、必要に応じて大人の助けを借りてくださ
• バロメーターを壁に平行な串で壁の近くに置きます。
• 壁の気圧計の後ろに紙をテープします。
• 串の先端に並ぶ紙の上に線を描きます。
• 気圧計が配置されている位置をマークします。 あなたは、後で活動中に同じ場所に配置する必要があります。

手順

• 気圧計を取り、お湯でボウルにガラス瓶を置きます。 水は輪ゴムを越えて達するべきではないです。 あなたは気圧計について何を観察していますか？ あなたは何か変化に気づきますか？ はいの場合、どのような変更がありますか？
• 一分後に水から気圧計を取り出し、すぐに乾燥させ、紙を添付した壁の近くの同じ場所に置きます。 串の先のとがった先端に並ぶように、紙の上に別の線を作ります。 先端は今どこを指していますか？ 気圧計はどのように変化しましたか？
• 室温の水でボウルに気圧計を置きます。 何が起こるかをもう一度観察してください。 ボウルに入れて約10分間保管してください。 10分後、気圧計は以前とどのように違って見えますか？
• 10分後に壁によってその場所に戻ってバロメーターを入れて、串が指している紙の上に別の線を作ります。 今回は何に気づきますか？
• 次に、氷水でボウルに気圧計を約一分間置きます。 氷水の気圧計はどうなりますか？ あなたはどのような違いに気づきますか？
• 再びあなたの紙のチャートの前に気圧計を置き、串の先端が指している別の線を作ります。 あなたの観察を説明できますか？
• 室温の水でボウルに気圧計を置き、もう一度手順を繰り返します。 今回の串の先端はどこを指していますか？ どうして？ li>
• 余分な: 異なる水温でテストを繰り返します。 あなたの結果は他の水温とどのように変化しますか？
• Extra：大気圧を測定するためにあなたの気圧計を外に持って行きます。 別の紙の上に定規のように見えるスケールを描きます。 次に、チャートを気圧計の横に置き、中央の線が串の先端に並ぶようにします。 バロメーターを数日間外に残し、毎日串が指している場所に印を付けます。 先端があなたのスケールで上下に動いているとき、それは何を意味しますか？

観測と結果
気圧計で気圧の変化を測定することはできましたか？ この活動では、外部の大気圧の変化ではなく、ガラス瓶内の空気圧の変化を実際に測定しました。 私達が外的な大気圧を私達自身変えることができないので私達は気球の気圧計がいかに働くか示すためにガラス瓶の中の空気圧を変えた。

バルーンでガラス瓶を密封すると、ガラス瓶の中に一定の空気圧があります。 風船の表面が非常に平らであるので、木製の串の先端はガラス瓶の上部とかなり水平でなければなりません。 しかし、ガラス瓶をお湯に入れると、瓶の中の空気が加熱されて膨張します。 瓶が気球と密封されると同時に脱出することをどこにもないし、気球は膨らみ始めます。 これはガラスの中の空気圧が増加し、気球に対して押しているのである。 その結果、木製の串は下方を指します。 作成した行は、元の行の下にある必要があります。あなたは室温の水にバルーンを入れたとき、空気はそれが前にあった室温に戻って冷却されているので、あなたのバルーンは再び平らになるはずです。

同時に、木製の串はあなたの元のラインと並ぶべきです。 ガラス瓶を氷水に入れると反対のことが起こります。 瓶の中の空気がさらに冷却すると同時にそれは契約し、瓶に気球を引っ張る。 これにより、木製の串が上向きになります。 あなたが氷水のために作ったラインはあなたの元のラインの上にあるべきです。 室温の水に戻ると、バルーンと木製の串は元の位置に戻るはずです。

気圧計で外気圧を測定すると、逆が起こります：瓶の外の空気がバルーンに押し込まれると、串は大気圧が上昇して上向きになります。 大気圧が下がると、木製の串は下向きになります。 毎日木製の串の場所をマークすると、どのような天気が予想されるかを伝えることができます！大気圧とは何ですか？

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