schoolФизика
verifiedРешено AI
Почему атмосферное давление уменьшается при подъеме на гору?
help_outlineУсловие задачи
Почему при подъёме на гору атмосферное давление уменьшается?
lightbulbКраткий ответ
Атмосферное давление уменьшается с подъемом на гору, потому что уменьшается высота столба воздуха над наблюдателем и снижается плотность воздуха с высотой.
Подробное решение
Причина уменьшения атмосферного давления при подъеме на гору заключается в физических свойствах воздушной оболочки Земли.
Во-первых, атмосферное давление — это сила, с которой столб воздуха давит на поверхность. Чем выше мы поднимаемся, тем меньше воздуха остается над нами. Следовательно, вес этого столба уменьшается, и давление падает.
Во-вторых, воздух обладает свойством сжимаемости. Под действием силы тяжести нижние слои атмосферы сжимаются весом верхних слоев, поэтому у поверхности Земли воздух наиболее плотный. С увеличением высоты плотность воздуха падает, он становится более разреженным, что также ведет к снижению давления.
Для расчетов в физике часто используется барометрическая формула, которая показывает зависимость давления от высоты:
\[ P = P_0 \cdot e^{-\frac{Mgh}{RT}} \]
Где:
\( P \) — давление на высоте \( h \);
\( P_0 \) — давление на уровне моря;
\( M \) — молярная масса воздуха;
\( g \) — ускорение свободного падения;
\( R \) — универсальная газовая постоянная;
\( T \) — абсолютная температура.
Для школьных задач на небольших высотах (до нескольких километров) принято считать, что при подъеме на каждые 12 метров атмосферное давление уменьшается примерно на 1 мм ртутного столба:
\[ \Delta P \approx \frac{h}{12} \]
Таким образом, основными факторами являются уменьшение высоты столба воздуха над человеком и снижение плотности самой газовой смеси.