nøkkelbegreper
Fysikk
Vær
Luft
Atmosfærisk trykk

Innledning
Har du noen gang sett en værmelding PÅ TV? I så fall har du kanskje lagt merke til bokstavene » H «og» L » som beveger seg rundt på værkartet. De blir ofte referert til som soner av «høytrykk» (H) og «lavt trykk» (L). Trykket de snakker om er det atmosfæriske trykket. Endringer i lufttrykket kan forutsi kortsiktige endringer i været. Men hvordan vet du om lufttrykket endres—eller om det er høyt eller lavt? Forskere har utviklet et instrument kalt et barometer som kan måle atmosfærisk trykk. I denne aktiviteten vil du finne ut hvordan et barometer fungerer ved å bygge en selv!

Bakgrunn
Jorden er omgitt av et lag av luft kalt atmosfæren. Atmosfæren er ca 300 miles tykk, og det meste er innenfor 10 miles Av Jordens overflate. Luften består av gassmolekyler som nitrogen, oksygen og karbondioksid. Alle disse molekylene presser ned på jorden, og dette trykket kalles lufttrykk eller atmosfærisk trykk.Du kan bli overrasket over å høre at luft har en vekt, selv om du ikke føler det. Vi har utviklet seg slik at trykket i kroppen vår samsvarer med det ytre atmosfæriske trykket. Du er imidlertid i stand til å føle endringer i atmosfærisk trykk. For eksempel, hvis du flyr i et fly, kan ørene dine begynne å skade. Dette skyldes at i høy høyde er ditt indre trykk større enn det ytre trykket. Bare når du balanserer begge pressene ved å gjøre ørene dine «pop», vil de slutte å skade.det atmosfæriske trykket er høyest ved havnivå og avtar når du beveger deg opp i atmosfæren. Ved havnivå varierer normalt lufttrykk fra 800 til 1050 millibar. På Toppen Av Mount Everest er lufttrykket omtrent 30 prosent mindre! Lufttrykket endres med høyde og temperatur. Varm luft, som er mindre tett, stiger og resulterer i lavere lufttrykk. Når den stiger, avkjøles den og blir til vanndamp, som deretter kondenserer til væske. Dette fører til skydannelse og regn. Lavt trykk er derfor generelt forbundet med overskyet og regnfullt vær. På den annen side resulterer høy tetthet kald luft i økt lufttrykk. Som kald luft synker det tørker, forårsaker varme og tørre værforhold i høytrykkssoner.Nå som vi vet hvordan lufttrykk kan bidra til å forutsi været, må vi fortsatt finne ut hvordan man måler lufttrykk. For å gjøre dette har forskere utviklet barometeret. Det finnes mange forskjellige typer barometre. En av dem er det vannbaserte barometeret: vannet er forseglet i en glassbeholder med en smal tut som forbinder utsiden til innsiden. Når uteluftstrykket øker, skyver det på vannet i tuten, noe som resulterer i en nedgang i vannstanden. Når mindre luft (lavere lufttrykk) presser på vannet inne i tuten, stiger vannet. I denne aktiviteten vil du bygge en variant av dette barometeret. Tror du det kan forutsi morgendagens vær?

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 håndklær

Forberedelse

Prosedyre

• Ta barometeret og plasser glasskrukken i bollen med varmt vann. Vannet bør ikke nå utover gummibåndet. Hva ser du om barometeret? Merker du noen endringer? Hvis ja, hvilke endringer?
• etter ett minutt tar du barometeret ut av vannet, tørker det raskt av og legger det på samme sted nær veggen der du har festet papiret. Lag en annen linje på papiret slik at den strekker seg opp med spissens spisse spiss. Hvor peker tipset nå? Hvordan har barometeret endret seg?
• Plasser barometeret i bollen med romtemperatur vann. Igjen observere hva som skjer. Hold det i bollen i ca 10 minutter. Etter 10 minutter hvordan ser barometeret annerledes ut enn før?
• etter 10 minutter setter du barometeret tilbake på stedet ved veggen og lager en annen linje på papiret der spydet peker. Hva legger du merke til denne gangen?
• legg deretter barometeret i bollen med isvann i omtrent ett minutt. Hva skjer med barometeret i isvannet? Hvilke forskjeller merker du?
• plasser igjen barometeret foran papirkartet, og lag en annen linje der spissen peker. Kan du forklare dine observasjoner?
• Plasser barometeret i bollen med romtemperatur vann og gjenta trinnene en gang til. Hvor peker spissen på denne tiden? Hvorfor?
• Ekstra: Gjenta testene med forskjellige vanntemperaturer. Hvordan endrer resultatene seg med andre vanntemperaturer?
• Ekstra: Ta barometeret utenfor for å måle atmosfærisk trykk. Tegn en skala som ser ut som en linjal på et annet stykke papir. Plasser deretter diagrammet ved siden av barometeret slik at midtlinjen står opp med spydspissen. La barometeret stå ute i flere dager, og merk hver dag hvor spydet peker. Hva betyr det når spissen beveger seg opp eller ned på skalaen din?

Observasjoner og resultater
var du i stand til å måle endringen i lufttrykk med barometeret ditt? I denne aktiviteten målt du faktisk lufttrykkendringene inne i glassburken-ikke den eksterne atmosfæriske trykkendringen. Da vi ikke kan endre det ytre atmosfæriske trykket selv, endret vi lufttrykket inne i glassburken for å demonstrere hvordan ballongbarometeret fungerer.

når du forsegler glasskrukken med ballongen, er det et visst lufttrykk inne i glasskrukken. Spissen av tre spyd bør være ganske nivå med toppen av glasskrukke som ballongen overflaten er veldig flat. Når du setter glasskrukke i varmt vann, men luften inne i glasset varmes opp og utvides. Når glasset er forseglet med ballongen, har det ingen steder å unnslippe-og ballongen begynner å bøye seg. Dette skyldes at lufttrykket inne i glasset øker og presser mot ballongen. Som et resultat peker trespydet nedover. Linjen du laget bør være under den opprinnelige linjen.

når du setter ballongen i romtemperatur vann, luften er kjøling tilbake til romtemperatur der det var før, slik at ballongen skal bli flat igjen. Samtidig skal trespyddet stå opp med den opprinnelige linjen. Det motsatte skjer når du setter glassburken i isvann. Som luften inne i glasset kjøler ned enda mer det kontrakter og trekker ballongen i glasset. Dette gjør at trespydet peker oppover. Linjen som du laget for isvann bør være over den opprinnelige linjen. Tilbake i romtemperatur vann ballongen og trespyd skal komme tilbake til sine opprinnelige posisjoner.

hvis du måler eksternt lufttrykk med barometeret, vil motsatt skje: spydet vil peke oppover med stigende atmosfærisk trykk når luften utenfor krukken skyver på ballongen. Med fallende atmosfærisk trykk vil trespydet peke nedover. Merking plasseringen av tre spyd hver dag kan fortelle deg hva slags vær du kan forvente!

Mer å utforske
Hva Er Atmosfærisk Trykk?, FRA NASA
Størrelsesendrende Vitenskap: Hvordan Gasser Kontrakt og Utvide, Fra Scientific American
Suge Den opp—Med Kjøleluft!, Fra Scientific American
Vitenskap Aktiviteter for Alle Aldre!, Fra Science Buddies

denne aktiviteten brakt til deg i samarbeid Med Science Buddies