주요 개념
물리
날씨
공기
기압

소개
당신은 이제까지 날씨에 TV? 그렇다면 날씨지도에서”H”와”L”이라는 글자가 움직이는 것을 눈치 챘을 것입니다. 그들은 종종”고압”(H)및”저압”(L)의 구역이라고합니다. 그들이 말하는 압력은 대기압입니다. 기압의 변화는 날씨의 단기 변화를 예측할 수 있습니다. 그러나 공기 압력이 변하는 지 또는 높거나 낮은 지 어떻게 알 수 있습니까? 과학자들은 대기압을 측정 할 수있는 기압계라는 도구를 개발했습니다. 이 활동에서 당신은 기압계가 자신을 구축하여 작동하는 방법을 찾을 수 있습니다!

배경
지구는 대기라고 불리는 공기의 층으로 둘러싸여 있습니다. 대기는 약 300 마일 두께이며,대부분은 지구 표면에서 10 마일 이내입니다. 공기는 질소,산소 및 이산화탄소와 같은 가스 분자로 구성됩니다. 이 분자들은 모두 지구를 압박하며이 압력을 기압 또는 대기압이라고합니다.비록 당신이 그것을 느끼지 못하지만 공기가 무게를 가지고 있다는 것을 알면 놀랄 수도 있습니다. 우리는 우리 몸 내부의 압력이 외부 대기압과 일치하도록 진화했습니다. 그러나 대기압의 변화를 느낄 수 있습니다. 예를 들어 비행기에서 비행기를 타면 귀가 다 치기 시작할 수 있습니다. 높은 고도에서 내부 압력이 외부 압력보다 크기 때문입니다. 당신이 당신의 귀를”팝”시켜서 두 압력의 균형을 잡을 때만 그들은 아프기를 멈출 것입니다.

대기압은 해수면에서 가장 높으며 대기로 올라갈 때 감소합니다. 해수면에서 정상 기압은 800~1050 밀리바 범위입니다. 에베레스트 산 꼭대기에서 공기 압력은 약 30%적습니다! 공기 압력은 고도와 온도에 따라 변합니다. 밀도가 낮은 따뜻한 공기가 상승하여 기압이 낮아집니다. 그것이 상승 할 때 그것은 냉각되고 물 증기로 변하고,그 다음 액체로 응축됩니다. 이것은 구름 형성과 비로 이어집니다. 따라서 낮은 압력은 일반적으로 흐리고 비가 오는 날씨와 관련이 있습니다. 반면에,고밀도의 차가운 공기는 증가 된 공기 압력을 초래합니다. 차가운 공기가 가라 앉으면 건조되어 고압 구역에서 따뜻하고 건조한 기상 조건을 유발합니다.

이제 우리는 기압이 날씨를 예측하는 데 도움이 될 수있는 방법을 알았으므로 기압을 측정하는 방법을 찾아야합니다. 이를 위해 과학자들은 기압계를 개발했습니다. 많은 다른 유형의 기압계가 존재합니다. 그 중 하나는 물 기반 기압:물이 밀봉된 유리 용기에 좁은 주둥이를 연결합니다. 외부 공기 압력이 증가하면 스파우트의 물 위로 밀어 넣어 물 수준이 감소합니다. 적은 공기(낮은 공기 압력)가 스파우트 내부의 물 위로 밀어 올리면 물 레벨이 상승합니다. 이 활동에서이 기압계의 변형을 구축 할 것입니다. 내일의 날씨를 예측할 수 있다고 생각하십니까?

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 타월

준비

• 잘라 버리고 개의 다양한 스트레칭은 남아있는 풍선 주위에 조각은 개방의 유리 용기,포장 밀착합니다.
• 고무 밴드로 풍선을 항아리에 고정하십시오.
• 테이프의 끝에 나무로 되는 꼬치 평면의 상단에 풍선과 뾰족한 끝에서 멀리 가리키는 단지.
• 채운 첫 번째 그릇을 가진 실내 온도 물,두 번째는 그릇에 뜨거운 물(주의 뜨거운 물과 성인이 도움이 필요한 경우)그리고 세 번째 그릇으로 얼음 물.
• 꼬치가 벽과 평행 한 벽에 가까운 기압계를 놓습니다.
• 벽에 기압계 뒤에 종이 조각을 테이프.
• 꼬챙이의 끝 부분에 줄을 긋는 종이에 선을 그립니다.
• 기압계가 놓인 위치를 표시하십시오. 나중에 활동하는 동안 같은 장소에 배치해야합니다.

절차

• 을 기압계 및 장소에 유리 항아리에서 그릇으로 뜨거운 물. 물 고무 밴드 넘어 도달 하지 해야 합니다. 기압계에 대해 무엇을 관찰합니까? 당신은 어떤 변화를 통지합니까? 그렇다면 어떤 종류의 변화가 있습니까?
• 후 한 분을 기압 밖의 물,신속하게 그것을 건조하고 장소에서 같은 자리에 가까운 벽 곳이 있다. 꼬챙이의 뾰족한 끝과 일렬로 정렬되도록 종이에 다른 줄을 만드십시오. 팁 포인트는 지금 어디에 있습니까? 기압계는 어떻게 바뀌 었습니까?
• 상온의 물이있는 그릇에 기압계를 놓습니다. 무슨 일이 일어나는지 다시 관찰하십시오. 약 10 분 동안 그릇에 보관하십시오. 10 분 후에 기압계는 이전과 어떻게 다르게 보입니까?
• 10 분 후에 넣어 기압계에서 다시 그 자리에 의하여 벽과 다른라인에는 종이 꼬치가 가리키는. 이번에는 무엇을 눈치 챘습니까?
• 다음 약 1 분 동안 얼음 물 그릇에 기압계를 놓습니다. 얼음 물 속의 기압계는 어떻게됩니까? 어떤 차이점을 알 수 있습니까?
• 다시 배치 기압 앞에서 당신의 종이의 차트,및 다른 라인 꼬치 팁입니다. 당신의 관찰을 설명 할 수 있습니까?
• 기압계를 상온의 물이있는 그릇에 넣고 한 번 더 단계를 반복하십시오. 꼬치 끝이 이번에는 어디를 가리 킵니까? 왜?
• Extra: 다른 물 온도로 테스트를 반복하십시오. 다른 물 온도와 함께 결과가 어떻게 변합니까?
• Extra:대기압을 측정하기 위해 기압계를 바깥으로 가져 가십시오. 다른 종이 조각에 눈금자처럼 보이는 눈금을 그립니다. 그런 다음 차트를 기압계 옆에 배치하여 가운데 선이 꼬챙이 끝과 일렬로 정렬되도록하십시오. 기압계를 며칠 동안 바깥에두고 매일 꼬챙이가 가리키는 곳을 표시하십시오. 팁이 당신의 규모에서 위 또는 아래로 움직일 때 그것은 무엇을 의미합니까?

관측 및 결과
기압계로 기압의 변화를 측정 할 수 있었습니까? 이 활동에서는 실제로 외부 대기압 변화가 아닌 유리 항아리 내부의 공기 압력 변화를 측정했습니다. 우리가 변경할 수 없습니다 외부에 대기압서 우리는 우리는 변경된 공기 내부의 압력이 유리 항아리하는 방법을 보여 풍선 기압 작동합니다.

풍선으로 유리 항아리를 밀봉하면 유리 항아리 내부에 일정한 공기 압력이 있습니다. 풍선 표면이 매우 평평하기 때문에 나무 꼬치의 끝은 유리 항아리의 꼭대기와 꽤 수평이되어야합니다. 그러나 유리 항아리를 뜨거운 물 속에 넣으면 항아리 안의 공기가 가열되어 팽창합니다. 항아리가 풍선으로 봉인됨에 따라 탈출 할 곳이 없으며 풍선이 부풀어 오르기 시작합니다. 이것은 유리 내부의 공기 압력이 증가하고 풍선에 대해 압박하기 때문입니다. 결과적으로 나무 꼬치가 아래쪽을 가리 킵니다. 당신이 만든 선은 원래 선 아래에 있어야합니다.

넣으면 풍선으로 상온 물,공기 냉각을 다시 상온가하기 전에,그래서 당신의 풍선이 되어야 한다.. 동시에 나무 꼬챙이는 당신의 원래 선과 일렬로 세워야합니다. 유리 항아리를 얼음 물 속에 넣으면 그 반대가 발생합니다. 항아리 내부의 공기가 더 많이 냉각되면서 항아리에 풍선을 수축시키고 끌어 당깁니다. 이렇게하면 나무 꼬챙이가 위쪽을 가리 킵니다. 얼음 물 만든 라인 원래 라인 위에 있어야 합니다. 다시 실내 온도 물 풍선 및 나무 꼬치 다시 원래 위치로 얻을 한다.

측정하는 경우 외부 공기압으로 기압계,반전이 일어날 것:이 꼬이점 위로 상승으로 대기압으로 공기를 외부의 항아리를 밀어 놓습니다. 대기압이 떨어지면 나무 꼬챙이가 아래쪽을 가리킬 것입니다. 매일 나무 꼬치의 위치를 표시하면 어떤 종류의 날씨를 기대해야하는지 알 수 있습니다!

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이 활동은 Science Buddies 와 협력하여 귀하에게 가져 왔습니다.