Як зробити барометр в домашніх умовах?

У цьому відеоуроці покажемо, як зробити барометр в домашніх умовах всього за кілька хвилин. І це цілком працездатний прилад, який дуже знадобиться, наприклад, рибалкам, людям, які планують піти в похід, садівникам.

Для виготовлення барометра нам знадобляться:
Пробка від поліетиленової пляшки.
ПЕТ пляшка від чорнила, яка використовується для заправки принтера.
Уламок полотна ножівки по металу.
Клей 88.
ПВХ трубка діаметром 4 мм.
Шприц.
Банку з кришкою.

Потрібно врахувати, що чим твердіше пляшка, тим краще вона підходить для роботи. При використанні занадто пластичної ємності барометр НЕ буде працездатним, так як тиск у зовнішньому середовищі буде дорівнює тиску всередині банки, в той час як для роботи барометра потрібна різниця тисків поза і зовні. В даному відеоуроці використана ПЕТ пляшка, так як вона більш доступна, ніж скляні пляшки з під шампанського. Можна також використовувати скляні банки для закачування, спочатку їх закупоривши і потім упаявши в кришку трубку.

Можна трубку замінити на трубку від пасти кулькової ручки, вона також буде працювати.

Розглянемо на прикладі подібного барометра, зробленого з 2-літрової пляшки, як орієнтуватися по даного приладу з прогнозом дощу. Стовп води коливається в межах 50 см. Якщо умовно розділити цю відстань на три частини, то можна передбачати зміну погоди за таким правилом: чим нижче стовп води, тим ясніше погода.

Якщо стовп води знаходиться в нижній третині, то дощу точно не буде в найближчі два дні. Якщо стовп води у верхній третині, то ймовірність дощу висока. Також має значення швидкість руху водяного стовпа: якщо стовп знаходиться в нижній третині і за пару днів підскочив до верхньої третини, то швидше за все буде сильна буря.

Потрібно пам'ятати, що барометр чутливий до перепадів температур. Тому найкращим місцем для нього буде льох або житлова кімната з постійною температурою.

Якщо барометр показує ясну погоду, щоб не напекло голову, подбайте про своє здоров'я, а в цьому вам допоможе інша стаття . Що ще можна створити вдома ?

Спеціально для Marzena: досвід підходить для студентів третього класу, яким потрібно побудувати просту камеру.
Досвід для жителів міста - проводиться в будівлі висотою не менше чотирьох поверхів.

Цільова група:
від дитячого садка до середньої школи.

Мета навчання:
гідростатичний тиск, атмосферний тиск, прості рівняння, графіки, експериментальна методологія, щільність, властивості води, погодні явища.

досвід:
Ми будуємо водяний барометр Паскаля, і протягом декількох днів ми спостерігаємо вказівки, порівнюючи їх з метеорологічними спостереженнями і метеорологічними звітами.

устаткування:
- будівля: наше вікно повинно бути розташоване на висоті 11-12 м над землею, якщо ми будемо жити вище, то ми повинні запитати кого-то, хто живе на четвертому поверсі нижче нас, ми також можемо встановити барометр всередині будівлі - на сходовій клітці ;
- пластикова прозора, м'яка трубка діаметром 3-5 мм (можна придбати в технічних магазинах), нам потрібно близько дюжини метрів;
- міцний пружинний затиск для цієї трубки (мається на технічному магазині);
- пластикова пляшка ємністю 0,3-0,5 літра;
- дріт, клейка стрічка і т. Д. Для кріплення;
- деякі чорнило;
- свічка;
- вимірювальна стрічка - не менше 12 м;
- Інтернет (вики, метеорологічні служби);
- якщо у нас є, для порівняння результатів корисно використовувати електронний барометр.

Ми будуємо барометр:
В ковпачку пляшки свердліть отвір діаметром, більш-менш схожим на нашу трубку. У самій пляшці, поруч з шиєю, ми також робимо отвір діаметром кілька мм, що дозволяє вирівнювати тиск зовні і всередині пляшки. Близько 20 см від кінця трубки ми прив'язуємо до неї дротяну петлю (скріпку) і ретельно нагріваємо полум'я свічкою, щоб дріт розплавилася в трубку, але не пробила її. Пробиваємо трубку через отвір в пробці так, щоб на внутрішній стороні вилки знаходилося близько 20 см, а вбудована дротова петля забивалася з пробкою. Пляшку заповнюють кип'яченою (завжди свіжою варінням: для видалення води, розчиненої у воді) чорнило, пофарбовані водою, закрита кришка (труба досягає більш-менш дна пляшки) і всмоктують воду на всю довгу трубку, намагаючись не пити.
Верхній кінець трубки - один із затискачем - прикріплений до віконних або балконних рейках на 4-му поверсі. Ми обережно опускаємо пляшку. Він повинен бути розташований приблизно на 10,5 м нижче верхнього кінця трубки. Трубу не потрібно розміщувати вертикально або прямо - її можна, наприклад, просвердлити сходами. У цей момент рівень води на верхньому кінці почне падати (вакуум буде створений над кінцем водного стовпа).
Ми встановлюємо пляшку на балкон сусіднього 4-го поверху під нами або на перила, якщо ми Відстебніть наш барометр на сходовій клітці. Ми вимірюємо вертикальне відстань від кінця трубки до рівня води в пляшці і відзначаємо рівень «10 м» на верхньому кінці. Якщо трубка працює похило, або якщо вона трохи підвішується, ми повинні вимірювати різницю в рівнях, а не відстань уздовж трубки. На верхньому кінці трубки ми додаємо градуювання або прикріплюємо до неї лінійку, щоб ми могли читати рівень води в діапазоні близько 0,5 м в обох напрямках від поточного рівня з точністю до 1 см.

Курс експерименту: протягом декількох днів, кожен день (або кожні кілька годин) ми спостерігаємо і записуємо результати рівня води в нашому барометр. Знаючи щільність води, ми перетворимо їх в тиск, виражене в hPa. Ми пояснюємо, звідки взялося традиційний устрій атмосферного тиску: «мм рт. Ст. »- щоб у нас була труба, заповнена ртуттю, а не водою. Ми порівнюємо результати, отримані з вимірюванням електронного барометра і метеорологічних звітів (я рекомендую сайт ICM UW). Пам'ятайте, що метеорологічні звіти не дають абсолютного тиску, але знижуються до рівня моря - ми пояснюємо, що таке скорочення полягає і розраховане корекція для нашого міста.
З більш просунутими учнями середньої школи ми обговорюємо і враховуємо вплив температури (зміна щільності води) на наш вимір як корекцію.
Ми обговорюємо важливість атмосферного тиску для погоди. Ми пояснюємо механізми формування та підтримки областей високого і низького тиску і типових погодних явищ.

Історичне винищення:
Ми говоримо про барометр, побудованому Блейз Паскалем на стіні багатоквартирного будинку в Руані, і диктування про те, як місцевий Тавернер дав Паскалю барель бургундського вина, щоб заповнити його барометром замість води, мета «наукового доказу його якості» ,, Виявилося, що вино - трохи світліше води - має свій рівень в барометрі трохи вище, ніж вода в трубці поруч з ним, так що це супер.
Ми можемо брати участь в більш великому відступі від широкого вкладу Паскаля в математику, фізику і філософію - аж до релігії.

Звичайно, ми пояснюємо, де використовується використовувана сьогодні одиниця тиску: «Паскаль» Па.

Використання:
Барометр можна використовувати протягом весняно-осіннього сезону (морози будуть його зіпсувати), і якщо він встановлений всередині будівлі - це зима. Ми можемо використовувати його для практичних цілей: «Плануємо ми польову діяльність завтра? Ні ... краще немає, тому що тиск падає, може дощ ».
Я попереджаю вас про спрощення таких понять, як «тиск падає - буде дощ», але я рекомендую вам перевіряти такі частково законні залежності на практиці і показати це як приклад закону, який, хоча він не працює на 100%, але дозволяє вам провести значну ймовірність. Кілька (кілька місяців) спостережень можуть використовуватися як ілюстрація і введення в концепцію кореляції - це для учнів, які не мають вищої освіти. Але нам не потрібно зіставляти молодшого з усім математичним формалізмом: приклад можливості перевірки прогнозів погоди ідеально підходить для введення законів, які дають справжні статистичні прогнози, хоча і не обов'язково в окремих випадках.
Дуже рідко, що зі збільшенням тиску дощ падатиме, крім короткочасного денного шторму, - і якщо щось подібне станеться - у нас буде можливість читати лекції про досить рідкісною аномалії погоди і її джерелах (на веб-сайті метеослужби ICM доступні дуже ретельно і легко написані «синоптичні коментарі», оновлювані щоранку і пояснюють поточну погодну ситуацію доступним способом).

Технічне обслуговування:
Якщо ми використовуємо барометр більш ніж на кілька днів, ми повинні поповнити воду в нашій пляшці, коли вона випарується. Залежно від типу трубки щотижня або кілька тижнів ми також повинні розібрати всі наше пристрій, наповнити його свіжою (відвареної) водою і перевстановити. Це викликано дифузією газів з повітря через стінки трубки і можливими витоками на затиску, що закриває трубку, яка руйнує вакуум вище рівня води. Після такого «оновлення» вакууму варто написати різницю в рівні води до і після цієї операції - і якщо це важливо, зробіть відповідну корекцію (в залежності від дати вимірювання).

Якщо барометр буде використовуватися довше, особливо якщо він встановлений на сонячній стіні будівлі, варто додати в воду якийсь засіб проти водоростей - його можна купити в садівничому магазині.

Те, що ми зрозуміли з уроку:
ми вже знаємо, що атмосферний тиск залежить від висоти - чим воно вище, тим нижче. Тиск на якій висоті вимірюється нашим барометром? На висоті нашого вікна, де закінчується водяний стовп в трубці? На рівні першого поверху, де знаходиться пляшка? Десь між?

Ksawery
Stojda
Репетитор, фізик