欢迎走进“精灵实验室”! 本期出场的是“空气小精灵”,我们将在它的带领下探索无处不在的空气!你做准备好了吗?
空气是有重量的。
我们把单位截面积上的铅直大气柱的重量称为气压、大气压。
我们能够让气压现出原形吗?
1.需要什么?
一根細橡皮筋
一根大头针
一支铅笔
一块边长为10厘米的正方形硬纸板
一张大大的报纸
2.做什么?
1用铅笔尖在硬纸板的中间扎一个小洞,再在报纸的中间扎一个小洞。剪断橡皮筋,把它分别穿过两个小洞。
2把大头针穿在橡皮筋从硬纸板中穿出的离报纸远的一头上。
3捏住橡皮筋的另一头,把报纸覆盖在硬纸板的上面,放在平滑的桌面上。
4轻轻地把橡皮筋向上提拉。
报纸发生了什么变化?
5接着,放下橡皮筋,把报纸及硬纸板重新平放在桌面上,然后,猛地提拉橡皮筋。
发生了什么?
3.什么原理?
在轻轻提拉橡皮筋的时候,报纸也轻而易举地被提了起来,因为报纸非常轻,橡皮筋甚至都没有伸长太多。而在猛拉橡皮筋之后,你手里可能就只剩下橡皮筋了,而报纸则纹丝未动!——被硬纸板卡住的大头针,把橡皮筋给崩断了。
我们在轻轻提拉橡皮筋时,空气进入了桌面和报纸之间。报纸两面的空气让报纸可以被轻而易举地提起来。但是,当我们猛拉橡皮筋时,空气来不及进入桌面和报纸之间,于是报纸就被纸面上方大气的重量给压住了。这部分大气的厚度至少也有上百千米呢!截面积为1平方厘米的大气柱的重量约为1千克。
如果报纸的边长分别为40厘米和30厘米,那么面积就是1200平方厘米,因此压住报纸的大气柱的重量就是1200千克!
难怪橡皮筋会断了!
4.有什么用?
地球周围的空气受到地球的吸引,在地球上方形成了大气层。由于空气是流动的,它对各个方向都产生压力。我们感觉不到空气对我们的压力,是因为我们的体内也有空气且与大气相通。
飞镖的橡胶吸头能够吸附在光滑的表面上,是因为空气无法进入吸头和表面之间,就像实验中的报纸一样,于是空气的压力就把吸头压在了光滑表面上。