Яке воно - нормальне тиск повітря?
Людина залежить від усього, що його оточує. Це стосується й атмосферного тиску. У даній статті будемо розбиратися, яке воно - нормальний тиск повітря, і як його зміни можуть вплинути на стан людини.
Що це таке?
У першу чергу потрібно розібратися в поняттях. Отже, тиск повітря в науці найчастіше називають атмосферним тиском. Сама ж атмосфера - це оболонка Землі, яка складається з повітря і «розтягується» на кілька тисяч кілометрів у висоту. Цікавими виявляться наступні факти:
- Їли б у Землі не було атмосфери, планета була б такою ж мертвою, як і Місяць. Днем б тут була температура +130 ° С, вночі ж - мінус 150 ° С.
- Паскаль підрахував, що вага атмосфери дорівнює мідному кулі діаметром в 10 км, а це приблизно п'ять квадрильйонів тонн.
- Сама земна поверхня, а також всі тіла, які на ній знаходяться, відчувають атмосферний тиск, т. Е. Тиск на них товщі повітря.
- Атмосфера за своєю природою - це суміш великої кількості газів, основні з яких: азот - близько 78%, кисень - близько 20%, аргон - менше 1%, інші гази (вуглекислий газ, неон, гелій, криптон і т. д.) - в дуже малій кількості.
Відкриття цього факту
Перш ніж розбиратися, яким є нормальний тиск товщі повітря на людину, варто розглянути, як же було відкрито дане явище, т. Е. Як вчені дізналися про те, що існує атмосферний тиск. Всім відомо, що повітря має свою вагу (це легко перевірити на досвіді, викачавши з кульки повітря і побачивши, що він став легше). Вперше людство виявилося в замішанні, коли в далекому 17-му столітті герцог Тосканський побажав прикрасити свої сади фонтанами, і йому це не вдалося, адже вода просто відмовлялася підніматися на висоту понад 10 метрів. Після цього почалися пошуки причин цього факту, які тривали довгі п'ять років. І тільки в 1643 році вчений Торрічеллі, завдяки дослідам з водою і ртуттю, відкрив атмосферний тиск. Як же це сталося? При зміні товщини трубки і її нахилу висота стовпчика ртуті не змінювалася. А на рівні моря вона завжди була близько 760 мм рт. ст. (Це, до слова, і є нормальний тиск повітря, т. Е. Атмосфери, на земну поверхню і людини). Вчений висловив припущення, що висота стовпчика врівноважується тиском повітря. Таким чином, знаючи щільність рідини і висоту стовпа, можна вирахувати величину тиску атмосфери. Істинність же даного припущення було підтверджено Паскалем всім відомим досвідом на горі П'ю-де-Дом.
Про тиск
Молекули повітря завжди знаходяться в тепловому русі. І, завдяки цьому факту (а також тяжінню), розподіл їх у земній атмосфері нерівномірно. Нижні шари атмосфери (так як на них відбувається тиск верхніх шарів) мають більшу щільність повітря. Варто також згадати, в яких же одиницях вимірюється нормальний тиск - мм рт. ст., т. е. в міліметрах ртутного стовпа. Що стосується цифр, то це 760 мм рт. ст. (На рівні моря), що дорівнює 1013 гПа. Важливо сказати про те, що зі зміною висоти щільність і тиск зменшуються. Якщо говорити про невеликі висотах, то кожні 12 метрів тиск зменшується на 1 мм рт. ст. Якщо говорити про великих висотах, ця закономірність порушується.
Про одиницях
Варто також розглянути, яким же буде нормальний атмосферний тиск у різних системах виміру. Ця інформація нерідко може бути корисною. Ще раз про норму: нормальним атмосферним тиском є висота ртутного стовпа в 760 мм при температурі в 0 ° С, на широті 45 ° над рівнем моря. Якими будуть інші показники:
- Система СГС: 1013,25 мб.
- Система СІ: 101325 Па.
Цікаві факти про атмосферу та її тиску
- Якби атмосфера не оберталася разом з планетою Земля навколо своєї осі, то на поверхні нашої планети постійно виникали б урагани.
- Якби пропала атмосфера Землі, то на її поверхні встановилася б температура хвилин 170 ° С, вся вода замерзла б, а поверхню планети покрилася б крижаною кіркою. Також наступила б повна тиша, т. К. Звук не поширюється у порожнечі. Небо стало б чорне, т. К. Окрас його залежить від повітря (не було б сутінків, зорі і т. Д.), А зірки світил биі цілодобово. І найстрашніше: все живе на планеті стразу ж загинуло б.
Про переносимості
Розібравшись, яке воно, нормальний тиск атмосфери, варто також розповісти про те, як воно впливає на людину.
- 1,5-2 км. Отже, якщо хтось надумає забратися на висоту півтора-два кілометри (наприклад, на гору Ай-Петрі), все буде відмінно. Це так звана індиферентна, т. Е. Безпечна, зона, де зміни тиску на організм людини настільки незначні, що практично не впливають на його стан.
- 2-4 км. Якщо є бажання забратися на висоту даного діапазону, тут вже будуть деякі зміни в стані організму людини. Можуть виникати порушення в серцево-судинній системі, в органах почуттів. Втім, якщо людина фізично здоровий, нездужання швидко зникне і організм адаптується.
- 4-5 км. Якщо ж у когось виникне бажання забратися на гору Ельбрус або ж Ключевський сопку, слід очікувати швидкого погіршення загального самопочуття.
- 6-8 км. Дані висоти називаються критичної зоною: уже тут у людини виникають досить-таки серйозні функціональні розлади в організмі.
- Більше 8 км. Бажаючи забратися на саму висоту гори Джомолунгма, слід пам'ятати, що для людини це смертельна зона. Перебувати там без спеціального дихального апарату можна не більше трьох хвилин.
- Понад 16 км. На цій висоті можна перебувати без спеціального спорядження для дихання не більше 9 секунд, після чого настане негайна смерть.
Навіщо потрібні виміри?
Розглядаючи тему «нормальний тиск повітря», деякі люди можуть задуматися: «А навіщо ж потрібні дані вимірювання? Де вони застосовуються? »Так, в першу чергу зміни атмосферного тиску важливі для визначення змін погоди. Також зміна показників атмосферного тиску можуть підказати людям про те, що їхнє самопочуття може змінюватися.
Про вплив на людину
Якщо здорова людина довгий час живе в одному місці, незначні коливання атмосферного тиску найчастіше не викличуть неприємних відчуттів. Однак якщо тиск істотно підвищується, це викликає почастішання пульсу, а також якесь зниження мінімального тиску крові. Також більш рідкісним, проте досить глибоким стає подих. При цьому знижується нюх і слух, голос може ставати як би «глухим», може з'являтися сухість слизових оболонок, оніміння шкірних покривів. Якщо ж зміна тиску - поступове, все це людина перенесе досить нормально, без особливих втрат. Якщо ж відбувається різкий стрибок, організм може більш «важко» зреагувати на це. Що ж відбуватиметься з організмом людини, якщо нормальний тиск знижується? Буде спостерігатися почастішання і поглиблення дихання, прискориться серцебиття (проте сила удару при цьому ослабне). Також наслідком зниженого тиску є кисневе голодування організму. Що ж робити, якщо вплинути на зміни погоди просто неможливо? Так, якщо людина знає, що він погано переносить скачки атмосферного тиску, обов'язково потрібно стежити за прогнозами погоди. І якщо насуваються такі от неприємні її зміни, потрібно спробувати на «важкі» дні відмовитися від фізичних навантажень, максимально звільнивши свій організм від перевтоми. Ну, і, звичайно ж, можна звернутися за допомогою до лікаря, який пропише допоміжні лікарські препарати.
