Барометр из шприца. Делаем барометр из лампочки своими руками. Из шприцов и капельницы
Разинкин Владимир, Лосев Никита, Бондарь Дарья
БАРОМЕТР СВОИМИ РУКАМИ
с. Ягуново
Содержание
Введение……………………………………………………………………………3
1 Теоретическая часть……………………………………………………………5
История происхождения барометра………………………………………5
Варианты изготовления барометра в домашних условиях………………5
Барометр своими руками……………………………………………………9
Проведение эксперимента…………………………………………………10
Вывод………………………………………………………………………10
Практическая часть…………………………………………………………9
Заключение………………………………………………………………………11
Список литературы………………………………………………………………12
Приложения………………………………………………………………………13
Введение
Часто для того, чтобы узнать погоду на следующий день, мы слушаем прогноз погоды. Из него мы узнаём о предполагаемой температуре, наличии осадков, скорости ветра и атмосферном давлении.
Тема нашей работы является актуальной, потому что каждый из нас, прежде чем выйти на улицу хочет знать, а что там за окном? Доказательством актуальности нашей темы является анкетирование, которое мы провели среди учащихся Ягуновской школы. Каждый из опрошенных, хочет узнать, какая погода, прежде чем выйти на улицу. 25 человек из 35 участников анкет не знают, как сделать барометр своими руками, но хотели бы научиться.
Каждый день мы сталкиваемся с удивительными явлениями: например, с силой, которая действует благодаря воздуху.
Нас заинтересовало: «На что влияет атмосферное давление? Почему о нём сообщается в прогнозе погоды?» Оказалось, что с изменением атмосферного давления связано изменение погоды. Если давление повышается, то можно ожидать ясной погоды, а если понижается, то пасмурной. Изменение атмосферного давления сказывается и на самочувствии людей, страдающих гипертонией.
Можно ли создать прибор для наблюдения изменения атмосферного давления своими руками?
Мы решили, поиграем в метеорологов! Они измеряют атмосферное давление, потому что оно показывает перемещение воздушных масс, которые влияют на погоду.
Объект исследования: атмосферное давление и способы его измерения.
Предмет исследования: прибор для измерения атмосферного давления
Гипотеза: можно создать прибор для наблюдения изменения атмосферного давления в домашних условиях.
Цель: изготовление прибора для наблюдения изменения атмосферного давления своими руками.
Задачи исследования:
Проанализировать литературу по данной теме;
Изучить, кто первый разработал барометр;
Познакомиться с вариантами изготовления барометров;
Проанализировать работу барометра в домашних условиях.
Планируемый результат: Определение атмосферного давления с помощью барометра сделанного своими руками.
Теоретическая часть
История происхождения барометра
Для измерения атмосферного давления были изобретены приборы, которые называются барометрами . ( Слово барометр происходит от двух греческих слов: барос – тяжесть, метрео – измеряю)
Первый барометр был изобретён учёным в XVII веке . Ртутный барометр, изобретенный Торричелли, очень неудобен в обращении и опасен. В жидкостных барометрах давление измеряется высотой столба жидкости () в трубке, запаянной сверху, а нижним концом опущенной в сосуд с жидкостью (атмосферное давление уравновешивается весом столба жидкости). Ртутные барометры - наиболее точные, они используются на .
Б.Паскалем в 1646 году был создан водяной барометр, но его размеры оказались очень большими. Высота такого барометра более 13 м.
В практике для измерения атмосферного давления используют металлический барометр, называемый ом . ( Анероид в переводе с греческого–безжидкостный. Так барометр называют потому, что он не содержит ртути). Он показывает атмосферное давление, действующее на гофрированную тонкостенную металлическую коробку, в которой создано разрежение. При понижении атмосферного давления коробка слегка расширяется, а при повышении – сжимается и воздействует на прикрепленную к ней пружину со стрелкой.
Мы посмотрели различные источники, в которых описывалось создание прибора своими руками. Самые простые в изготовлении барометры, следующие:
Варианты изготовления барометра в домашних условиях
Барометр из еловой шишки
Чтобы сделать простейший прибор, предсказывающий погоду на несколько часов вперед, понадобятся две ровные деревянные дощечки. Для основания надо вырезать квадрат со стороной 70 мм, а для боковинки прямоугольник 70x150 мм.
Запилить торцы крупным напильником, а затем всю поверхность зачистить наждачной шкуркой. Соединить их на клею, укрепив мелкими гвоздями, как показано на рисунке. Из плотной бумаги надо вырезать шкалу, нарисовать на ней деления и два знака: солнце и зонтик. У самой боковины прикрепить к основанию крупную сухую сосновую шишку. К одной из нижних ее чешуек надо приклеить сухую соломинку с бумажной стрелкой на конце. (Приложение 1. Рис.1)
Надо срезать веточку длиной 10-12 см молодой пихты с иголками. Все иголки с нее удалить, кроме одной. И она станет барометром.
Для этого надо прикрепить веточку двумя маленькими гвоздиками к дощечке из фанеры, дерева или оргстекла. Единственное требование, чтобы пихтовая игла могла свободно отклоняться вверх-вниз.
Затем надо поднести иглу к горячей печке, духовке или поместить недалеко от газовой горелки... Влага с поверхности веточки очень скоро испарится, а игла поднимется вверх. Сделать на дощечке отметку - 1, а потом написать "Солнечно".
Далее поднести дощечку к пару от кипящего чайника - игла, наоборот, опустится вниз. Сделать отметку - 10, а потом написать "Дождь". Остается только проградуировать наш барометр на 10 частей.
Барометр надо вывесить в тени, чтобы прямые лучи на него не попадали. Все готово. Теперь, выходя из дома, мы можем прогнозировать и солнечный день, и дождь в зависимости от положения единственной иглы молодой пихты. (Приложение 1, Рис.2)
Барометр из жестяной масленки
Такой барометр можно сделать из маленькой жестяной масленки с параллельными боковыми сторонами.
Надо подобрать пробку, которая бы плотно закрывала единственное отверстие будущего барометра. До того как поставить пробку на место, в ней необходимо проделать отверстие такого диаметра, чтобы пропустить сквозь него прозрачную трубку-соломинку для коктейлей. Впрочем, лучше применить стеклянную трубочку с внутренним диаметром отверстия 1,5 - 2,0 мм. Ёмкость на 2/3 заполняется подкрашенной водой, в отверстие вставляется трубка с пробкой, в трубке при этом должно содержаться немного той же подкрашенной воды. При повышении атмосферного давления уровень жидкости в трубке будет подниматься, и наоборот. Такой барометр надо закрепить на подставке с вертикальной линейкой. От градуировать его можно, снимая показания с настоящего барометра. Вместо металлической емкости можно применить любую маленькую стеклянную бутылочку. После заполнения подкрашенной водой и установки пробки с трубкой, долейте в трубку немного воды. Так как корпус барометра жесткий, при повышении давления уровень воды будет понижаться, при понижении - повышаться. (Приложение 2. Рис. 3)
Барометр из стеклянной бутылки
Для того чтобы изготовить барометр, нам необходимо иметь 3 простые вещи :
Стеклянную бутылку, объемом 0.5 литра
Стеклянную трубку
Резиновую пробку с отверстием для трубки
Внизу трубка не должна касаться дна бутылки на 15-20 мм.
Вверху должна торчать из пробки на 35-45 мм.
Бутылку следует до половины заполнить водой, желательно дождевой.
Если водяной столб в трубке внизу - атмосферное давление высокое, вверху-низкое. Бывает, что переливает через верх - очень низкое атмосферное давление. (Приложение 2. Рис. 4)
Барометр из лампочки
Надо взять перегоревшую электрическую лампочку, и там, где начинается цоколь с резьбовой частью, аккуратно просверлить небольшое отверстие диаметром 2-3 мм. Сверлить нужно очень осторожно, прикладывая минимальное усилие, иначе баллон может треснуть или разбиться . Когда отверстие будет просверлено, залить в него водопроводную воду, заполнив стеклянную колбу до половины. Затем добавить в нее две-три капли чернил или туши и перемешайте. Барометр готов. Остается подождать, пока внутренняя стенка колбы просохнет, и подвесить барометр между оконными рамами. Лучше всего с северной стороны, где на него не будут попадать прямые солнечные лучи. Если же окна выходят на юг, установите в верхней части окна. Через несколько часов можно снимать показания. Наш барометр может предсказывать погоду за сутки достаточно полно.
Практическая часть
2 .1Барометр своими руками
Дома у нас прибора для наблюдения за атмосферным давлением нет, и поэтому мы решили сделать прибор своими руками из подручных средств.
Оборудование
Для того чтобы изготовить барометр, необходимо иметь:
банка стеклянная с широкой горловиной ,
воздушный шарик ,
резинка ,
трубочка ,
лист А4 ,
скотч ,
ножницы ,
краски. (Приложение 4. Рис.6)
План создания
Вырезать из воздушного шарика кружок чуть больше, чем диаметра банки.
Натянуть вырезанный кружок на горлышко и закрепить его с помощью резинки.
Обрезать кончик соломинки наискосок и заострить один из ее концов.
Закрепить с помощью клейкой ленты другой кончик соломинки скотчем посередине натянутой резиновой пленки.
Закрепить лист бумаги около банки так, чтобы острие соломинки его слегка касалось. После этого отметь «ноль» в том месте, где соломинка касается листа. Ниже и выше этого значения с интервалом в 1 мм отметить цифры 1, 2 и 3.
Принцип работы
1) При увеличении атмосферного давления пленка прогибается вниз, соломинка поднимается вверх и указывает «Ясно».
2) При уменьшении атмосферного давления плёнка поднимается вверх, соломинка – вниз и показывает «Пасмурно». (Приложение 5. Рис. 7)
2.2 Проведение эксперимента
Мы решили провести эксперимент, чтобы убедиться правильно ли работает прибор. Ежедневно в 8 30 ч. мы фиксировали ПОКАЗАНИЯ своего прибора и заносили результат в таблицу, затем наблюдали за погодой в течение дня, записывая результат в столбец «ПОГОДА». (Приложение 5. Таблица 1)
После проведения двухнедельного эксперимента значения показателей прибора и погоды совпали, что подтверждает правильную работу созданного прибора.
Вывод
Барометр, который у нас получился, показывает изменение давления снаружи банки. Если давление повышается, то воздух начинает давить сверху на резиновую крышку банки и соломинка поднимается. И наоборот, если давление понижается, то воздух давит на чувствительную мембрану изнутри банки и соломинка опускается.
Точные показатели атмосферного давления на таком барометре не увидишь, так как мембрана натянутого шарика не достаточно тонка и чувствительна. Трубочка опускается и поднимается всего на одно деление, но повышение и падение атмосферного давления видно очень хорошо. Эти результаты совпадали с объявлениями о погоде.
Наблюдения показали : При повышении атмосферного давления, погода была ясной, солнечной. При понижении давления – пасмурной и ненастной.
С помощью построенного нами прибора можно прогнозировать погоду.
Проводить данные опыты не сложно, но интересно. Они безопасны, просты и полезны. Наш барометр предупреждает близких об изменении атмосферного давления, и они вовремя принимают меры. Нас не застанет врасплох ненастье.
Заключение
За период работы над проектом мы изучили разную литературу, которая помогла нам сделать свой прибор по определению атмосферного давления. В процессе эксперимента мы наблюдали за работой нашего барометра и, основываясь на его показания, научились предсказывать погоду на ближайшие сутки. Теперь мы знаем, что этот дорогостоящий прибор можно изготовить своими руками в домашних условиях. На этом наше исследование не окончено, и в дальнейшем мы планируем изготовить другие варианты барометров из подручных материалов и опробовать их в работе. Новые исследования впереди!
Список литературы
Книга экспериментов. Просто о сложном/Пер. с итал. И.Гурьянова. – [Текст] М.: Эксмо, 2013. – 128с.
Детская энциклопедия “Хочу все знать” // [Текст] М. “Планета детства” – 2003.– С. 260–261.
Новая энциклопедия школьника //– [Текст] М. “Махаон”.– 2009.– С. 128 – 129.
Приложение 1
Рис. 1 Барометр из еловой шишки
Рис.2 Барометр из пихты
Приложение 2
Рис.3 Барометр из жестяной масленки
Рис.4 Барометр из стеклянной бутылки
Приложение 3
Рис.5 Барометр из лампочки
Приложение 4
Рис. 6 Оборудование для изготовления барометра
Приложение 5
пасмурно
Рис.7 Принцип работы барометра
ДЕНЬ
ПОКАЗАНИЯ
ПОГОДА
Понедельник(24.02)
Ясно
Солнечно
Вторник(25.02)
Ясно
Солнечно
Среда(26.02)
Пасмурно
Облачно, снег
Четверг(27.02)
Ясно
Солнечно
Пятница(28.02)
Пасмурно
Облачно
Суббота(01.03)
Пасмурно
Облачно
Вторник(04.03)
Пасмурно
Облачно
Среда(05.03)
Ясно
Солнечно
Четверг(06.03)
Ясно
Солнечно
Пятница(07.03)
Пасмурно
Облачно
Устройство в некоторых случаях просто незаменимо. Любителем рыбалки это нехитрое приспособление позволяет не только определить погоду, но и то, будет ли клев. Увы, не всегда есть возможность приобрести устройство. Но можно сделать барометр своими руками из подручных материалов. На само деле в этом нет ничего сложного. Намного труднее сделать электронный барометр своими руками. В этом случае требуются определенные навыки и наличие некоторых инструментов.
Как сделать барометр своими руками
Известно несколько методов изготовления подобных устройств. Каждый из методов изготовления прибора обладает не только преимуществами, но и некоторыми недостатками. Этот метод считается самым простым. Однако не всегда под рукой можно найти все, что для этого требуется. Для изготовления барометра понадобятся:
- Стеклянная прозрачная бутылка.
- Трубка из стекла.
- Пробка.
- Вода.
Как изготовить
Чтобы сделать барометр своими руками, нужно заранее подготовить все необходимые детали. Для начала следует на 1/3 наполнить водой бутылку. Лучше всего брать дистиллированную. Обычная вода спустя год зацветет. При желании жидкость можно немного подкрасить.
После этого в пробке стоит сделать отверстие и вставить в него трубку из стекла. Место соединения обязательно нужно промазать пластилином. Это позволит герметично заделать отверстие. Бутылку следует заткнуть пробкой. Как видите, собрать барометр своими руками сможет каждый.
Как работает прибор
Конечно, чтобы понять показатели такого прибора, необходимо знать его принцип работы. Здесь тоже все предельно просто. Когда происходят изменения атмосферного давления, начинает колебаться уровень воды в трубке. Конечно, этого мало. Нужно знать, когда погода будет ясная, а когда дождливая. Итак, если из трубки выходят пузырьки воздуха, то давление достаточно высокое. Это указывает на то, что погода в ближайшее время будет ясная. Именно в такое время наблюдается активный клев. Если же вода постепенно вытекает через трубку, то это указывает на низкое давление. Соответственно, погода будет дождливая. На рыбалку можно не идти, так как клева не будет.
Прибор из старой лапочки
Барометр своими руками для рыбалки можно сделать из перегоревшей лампочки. Для изготовления вам понадобится:
Делаем отверстие
Чтобы сделать барометр своими руками из лампочки, необходимо проделать в ней отверстие. Работать нужно крайне осторожно, так как баллон может в любую минуту треснуть или же разбиться. Отверстие нужно проделать в том месте, где начинается цоколь с резьбовой частью.
Существует достаточно простой способ. Для начала следует сделать отметку, где будет проделано отверстие. Сюда следует капнуть немного подсолнечного или же машинного масла. Из среднезернистой нужно снять немного Полученный материал нужно добавить к масляной капле. В результате должна получиться вязкая масса.
В патрон шуруповерта или же дрели следует вставить кусочек Ее диаметр должен соответствовать размерам будущего отверстия. Цоколь лапочки стоит зажать в тисках, а колбу - обернуть тряпкой или же полотенцем. Сверлить нужно очень аккуратно, прилагая минимум усилий.
Что делать дальше
Емкость для барометра готова. Теперь нужно наполнить ее водой. Для этого лучше использовать дистиллированную. Колбу нужно заполнить водой наполовину. После этого жидкость надо подкрасить. Для этого можно капнуть в воду несколько капель чернил. Если их в хозяйстве нет, то можно положить в жидкость кусочек грифеля, желательно от После этого полученный состав нужно перемешать. Барометр своими руками из перегоревшей лампочки изготовлен. Его можно будет подвесить приспособление между оконными рамами. Лучше всего разместить барометр с северной стороны. Здесь на прибор не будут падать солнечные лучи. Если же окна расположены с южной стороны, то барометр следует разместить в верхней части окна. Пользоваться подобными устройством следует исключительно в теплое время года, когда температура выше нуля.
Как работает барометр из лампочки
Спустя несколько часов после установки барометра уже можно будет снимать показания. Конечно, следует знать, как такое приспособление работает. Если внутренние стенки колбы покроются мелки каплями конденсированной воды, то завтра будет облачно. Однако осадков не будет. Если же капли среднего размера и между ними присутствуют сухие вертикальные полосы, то завтра будет наблюдаться переменная облачность. Это, конечно же, не все. Если крупные капли частично покрывают колбу - будут кратковременные осадки, капли крупные и стекают вниз - будет гроза.
При помощи такого устройства можно предсказать и сухую погоду. Если стенки колбы сухие и даже без капелек и тумана, то завтра будет ясно. Если же конденсат образовался на северной стороне баллона, то завтра, примерно во второй половине дня, пройдет дождь.
В этом видеоуроке покажем, как сделать барометр в домашних условиях всего за несколько минут. И это вполне работоспособный прибор, который очень пригодится, например, рыболовам, людям, которые планируют пойти в поход, садоводам.
Для изготовления барометра нам понадобятся:
Пробка от полиэтиленовой бутылки.
ПЭТ бутылка от чернил, которая используется для заправки принтера.
Обломок полотна ножовки по металлу.
Клей 88.
ПВХ трубка диаметром 4 мм.
Шприц.
Банка с крышкой.
Нужно учесть, что чем тверже бутылка, тем лучше она подходит для работы. При использовании слишком пластичной емкости барометр не будет работоспособным, так как давление во внешней среде будет равно давлению внутри банки, в то время как для работы барометра нужна разница давлений вне и снаружи. В данном видеоуроке использована ПЭТ бутылка, так как она более доступна, чем стеклянные бутылки из под шампанского. Можно также использовать стеклянные банки для закатки, сначала их закупорив и затем впаяв в крышку трубку.
Можно трубку заменить на трубку от пасты шариковой ручки, она также будет работать.
Рассмотрим на примере подобного барометра, сделанного из 2-литровой бутылки, как ориентироваться по данному прибору с предсказанием дождя. Столб воды колеблется в пределах 50 см. Если условно разделить это расстояние на три части, то можно предвидеть изменение погоды по такому правилу: чем ниже столб воды, тем яснее погода.
Если столб воды находится в нижней трети, то дождя точно не будет в ближайшие два дня. Если столб воды в верхней трети, то вероятность дождя высокая. Также имеет значение скорость движения водяного столба: если столб находится в нижней трети и за пару дней подскочил до верхней трети, то скорее всего будет сильная буря.
Нужно помнить,что барометр чувствителен к перепадам температур. Поэтому лучшим местом для него будет погреб или жилая комната с постоянной температурой.
Если барометр показывает ясную погоду, чтобы не напекло голову, позаботьтесь о своем здоровье, а в этом вам поможет . Что еще можно ?
Как сделать водяной барометр Паскаля
Специально для Marzena: опыт подходит для студентов третьего класса, которым нужно построить простую камеру.
Опыт для жителей города – проводится в здании высотой не менее четырех этажей.
Целевая группа:
от детского сада до средней школы.
Цели обучения:
гидростатическое давление, атмосферное давление, простые уравнения, графики, экспериментальная методология, плотность, свойства воды, погодные явления.
Опыт:
Мы строим водяной барометр Паскаля, и в течение нескольких дней мы наблюдаем указания, сравнивая их с метеорологическими наблюдениями и метеорологическими отчетами.
Оборудование:
– здание: наше окно должно быть расположено на высоте 11-12 м над землей, если мы будем жить выше, то мы должны спросить кого-то, кто живет на четвертом этаже ниже нас, мы также можем установить барометр внутри здания – на лестничной клетке;
– пластиковая прозрачная, мягкая трубка диаметром 3-5 мм (приобретается в технических магазинах), нам нужно около дюжины метров;
– прочный пружинный зажим для этой трубки (имеется в техническом магазине);
– пластиковая бутылка емкостью 0,3-0,5 литра;
– проволока, клейкая лента и т. д. для крепления;
– некоторые чернила;
– свеча;
– измерительная лента – не менее 12 м;
– Интернет (вики, метеорологические службы);
– если у нас есть, для сравнения результатов полезно использовать электронный барометр.
Мы строим барометр:
В колпачке бутылки сверлите отверстие диаметром, более или менее похожим на нашу трубку. В самой бутылке, рядом с шеей, мы также делаем отверстие диаметром несколько мм, что позволяет выравнивать давление снаружи и внутри бутылки. Около 20 см от конца трубки мы привязываем к ней проволочную петлю (скрепку) и тщательно нагреваем пламя свечой, чтобы проволока расплавилась в трубку, но не пробила ее. Пробиваем трубку через отверстие в пробке так, чтобы на внутренней стороне вилки находилось около 20 см, а встроенная проволочная петля забивалась с пробкой. Бутылку заполняют кипяченой (всегда свежей варкой: для удаления воды, растворенной в воде) чернила, окрашенные водой, закрытая крышка (труба достигает более или менее дна бутылки) и всасывают воду во всю длинную трубку, пытаясь не пить.
Верхний конец трубки – один с зажимом – прикреплен к оконным или балконным рельсам на 4-м этаже. Мы осторожно опускаем бутылку. Он должен быть расположен примерно на 10,5 м ниже верхнего конца трубки. Трубу не нужно размещать вертикально или прямо – ее можно, например, просверлить лестницей. В этот момент уровень воды на верхнем конце начнет падать (вакуум будет создан над концом водного столба).
Мы устанавливаем бутылку на балкон соседнего 4-го этажа под нами или на перила, если мы отстегнем наш барометр на лестничной клетке. Мы измеряем вертикальное расстояние от конца трубки до уровня воды в бутылке и отмечаем уровень «10 м» на верхнем конце. Если трубка работает наклонно, или если она немного подвешивается, мы должны измерять разницу в уровнях, а не расстояние вдоль трубки. На верхнем конце трубки мы добавляем градуировку или прикрепляем к ней линейку, чтобы мы могли читать уровень воды в диапазоне около 0,5 м в обоих направлениях от текущего уровня с точностью до 1 см.
Курс эксперимента: в течение нескольких дней, каждый день (или каждые несколько часов) мы наблюдаем и записываем результаты уровня воды в нашем барометре. Зная плотность воды, мы преобразуем их в давление, выраженное в hPa. Мы объясняем, откуда взялось традиционное устройство атмосферного давления: «мм рт. Ст.» – чтобы у нас была труба, заполненная ртутью, а не водой. Мы сравниваем результаты, полученные с измерением электронного барометра и метеорологических отчетов (я рекомендую сайт ICM UW). Помните, что метеорологические отчеты не дают абсолютного давления, но снижаются до уровня моря – мы объясняем, что такое сокращение состоит и рассчитано коррекция для нашего города.
С более продвинутыми учениками средней школы мы обсуждаем и учитываем влияние температуры (изменение плотности воды) на наше измерение как коррекцию.
Мы обсуждаем важность атмосферного давления для погоды. Мы объясняем механизмы формирования и поддержания областей высокого и низкого давления и типичных погодных явлений.
Историческое истребление:
Мы говорим о барометре, построенном Блейзом Паскалем на стене многоквартирного дома в Руане, и диктовке о том, как местный тавернер дал Паскалю баррель бургундского вина, чтобы заполнить его барометром вместо воды, цель «научного доказательства его качества», Оказалось, что вино – чуть светлее воды – имеет свой уровень в барометре немного выше, чем вода в трубке рядом с ним, так что это супер.
Мы можем участвовать в более обширном отступлении от широкого вклада Паскаля в математику, физику и философию – вплоть до религии.
Конечно, мы объясняем, где используется используемая сегодня единица давления: «Паскаль» Па.
Использование:
Барометр можно использовать в течение весенне-осеннего сезона (морозы будут его испортить), и если он установлен внутри здания – это зима. Мы можем использовать его для практических целей: «Планируем ли мы полевую деятельность завтра? Нет… лучше нет, потому что давление падает, может дождь ».
Я предупреждаю вас об упрощении таких понятий, как «давление падает – будет дождь», но я рекомендую вам проверять такие частично законные зависимости на практике и показать это как пример закона, который, хотя он не работает на 100%, но позволяет вам провести значительную вероятность. Несколько (несколько месяцев) наблюдений могут использоваться как иллюстрация и введение в концепцию корреляции – это для учеников, не имеющих высшего образования. Но нам не нужно сопоставлять младшего со всем математическим формализмом: пример проверяемости прогнозов погоды идеально подходит для введения законов, которые дают истинные статистические предсказания, хотя и не обязательно в отдельных случаях.
Очень редко, что с увеличением давления дождь будет падать, кроме кратковременного дневного шторма, – и если что-то подобное произойдет – у нас будет возможность читать лекции о довольно редкой аномалии погоды и ее источниках (на веб-сайте метеослужбы ICM доступны очень тщательно и легко написанные «синоптические комментарии», обновляемые каждое утро и объясняющие текущую погодную ситуацию доступным способом).
Техническое обслуживание:
Если мы используем барометр более чем на несколько дней, мы должны пополнить воду в нашей бутылке, когда она испарится. В зависимости от типа трубки каждую неделю или несколько недель мы также должны разобрать все наше устройство, наполнить его свежей (отварной) водой и переустановить. Это вызвано диффузией газов из воздуха через стенки трубки и возможными утечками на зажиме, закрывающем трубку, которая разрушает вакуум выше уровня воды. После такого «обновления» вакуума стоит написать разницу в уровне воды до и после этой операции – и если это важно, сделайте соответствующую коррекцию (в зависимости от даты измерения).
Если барометр будет использоваться дольше, особенно если он установлен на солнечной стене здания, стоит добавить в воду какое-то средство против водорослей – его можно купить в садоводческом магазине.
То, что мы поняли из урока:
мы уже знаем, что атмосферное давление зависит от высоты – чем оно выше, тем ниже. Давление на какой высоте измеряется нашим барометром? На высоте нашего окна, где заканчивается водяной столб в трубке? На уровне первого этажа, где находится бутылка? Где-то между?
Ksawery
Stojda
Репетитор, физик
Здравствуйте, друзья!
Сегодня я расскажу вам, как сделать барометр собственными руками. Изготовить его несложно, времени потребуется немного, экзотических материалов тоже не потребуется. Читающим эту статью папам – советую привлечь к изготовлению свое чадо – ребенок будет увлечен не только на время изготовления, но и еще несколько дней спустя, когда будет едва проснувшись бежать смотреть на показания собственноручно изготовленного барометра и предсказывать вам погоду на предстоящий день. Короче говоря, изготовление барометра из подручных средств — очень неплохой вариант реализации домашнего эксперимента для любознательного ребенка. Если хотите познакомиться с историей происхождения барометра, его типами и принципом работы – загляните в мою предыдущую .
Итак, приступим. К слову сказать, своими руками можно сделать различные барометры. Но сегодня мы с вами рассмотрим, как изготовить жидкостный барометр. Для этого нам потребуется сосуд, пробка и трубочка. Ну и немного вспомогательных материалов вроде скотча, клея, пластилина и красителя.
В качестве сосуда лучше всего использовать стеклянную прозрачную бутылку. Пластиковая не подойдет, т.к. емкость должна быть жесткой, чтобы противостоять атмосферному давлению не деформируясь.
Пробка может быть любая обеспечивающая герметичность. Подойдет как готовая, так и самодельная, например, из свернутой в рулончик изоленты.
В качестве трубочки я взял кусок медицинской капельницы. Трубка должна быть достаточно длинная или широкая (почему – объясню позже). Коктейльная, например, не годится, она узкая и короткая.
Готовим раствор, который будет служить нам индикатором атмосферного давления. Можно использовать простую воду, но за прозрачной жидкостью наблюдать не очень удобно. Поэтому я в воду добавил немного перманганата калия (марганцовки). Можно использовать также пищевые красители.
Наливаем раствор в бутылку примерно наполовину.
Теперь изготавливаем узел индикатора. Его роль выполняет прозрачная трубка длиной желательно не менее метра. Почему нельзя брать короткую трубку? Поясним это расчетами. Предположим, что мы хотим, чтобы наш барометр хорошо фиксировал изменение атмосферного давления в пределах 40 мм ртутного столба – от 740 до 780 мм. В этом случае величина относительного изменения атмосферного давления составит:
ΔP=(P 2 -P 1)/P 1 ΔP=(780-740)/740=0.054
В таком же соотношении изменится и объем воздуха в нашем сосуде. Если в сосуде объемом 500 мл 250 мл воздуха, то при изменениях атмосферного давления объем воздуха может измениться на 13.5 мл:
ΔV=250 мл * 0.054=13.5 мл
И это изменение объема воздуха (а следовательно и жидкости) должна компенсировать трубка. Объем коктейльной трубочки, к примеру, равен:
V=πR 2 H V соломинки =3.14 * 1 mm 2 * 200 mm = 628 mm 3 или 0.628 мл
Как видим, коктейльная соломинка никак не способна компенсировать изменения атмосферного давления. В случае ее использования вы столкнетесь либо с вытеканием излишней жидкости, либо попаданием воздуха из внешней среды внутрь сосуда. По-хорошему, чтобы наш барометр успешно работал при изменениях атмосферного давления нам нужна трубка длиной:
H=V/πR 2 Hтрубки=13500 mm 3 /3.14*1 mm 2 =4299 mm или 4.3 m
при внутреннем диаметре трубки 2 мм.
У меня такой трубки под рукой не оказалось. Я взял отрезок трубки от капельницы длиной около метра. Для моих экспериментов этого оказалось достаточно.
В принципе, барометр готов. Как видите, изготовить барометр своими руками не сложно, но потребуется аккуратность. Самое главное – это обеспечить герметичность сосуда. Необходимо, чтобы атмосфера сообщалась с содержимым сосуда только через трубку и ни в коем случае через неплотно вставленную пробку или зазоры между пробкой и трубкой. В этом случае барометр работать не будет! Чтобы избежать этого, я промазал стыки трубки и пробки, а также пробки и горлышка бутылки клеем – пластилин не подошел, т.к. не обеспечивал должной герметичности.
Чтобы не сооружать держатель для трубки, я обмотал трубку вокруг бутылочного горлышка и закрепил скотчем.
Теперь необходимо выставить уровень жидкости в трубке. Из прогноза погоды я знал, что на день изготовления барометра атмосферное давление в моем городе было 760 мм рт. ст. Следовательно, уровень жидкости мне нужно было установить где-то в районе середины трубки. Поскольку текущий уровень был в самом начале трубки, мне потребовалось повысить давление в сосуде так, чтобы уровень жидкости поднялся до середины трубки. Для этого я шприцем через пробку несколько раз ввел в бутылку воздух.
Можно было и не пользоваться шприцем, а вдуть немного воздуха в бутылку прямо через трубку, но шприцем было точнее.
Все, можно приступать к наблюдениям! Если атмосферное давление повышается, уровень жидкости в трубке падает. А если снижается, то уровень жидкости поднимается. Учитывая это можно отградуировать ваш прибор, то есть нанести на него шкалу.
В процессе наблюдения будьте готовы к значительному влиянию на показания окружающей температуры. Малейшее повышение температуры (даже если обхватить бутылку руками на несколько секунд) приводит к изменению давления внутри бутылки и, следовательно, уровню жидкости в трубке. Поэтому измерения для большей точности желательно проводить при постоянной температуре.
Как видите, сложного ничего нет. Довольно быстро можно изготовить собственными руками вполне работоспособный прибор.
Весь объем операций сводится к следующим:
- заполнить сосуд наполовину индикаторной жидкостью;
- пропустить через пробку сосуда трубку, обеспечив герметичность стыков клеем или герметиком;
- выставить рабочий уровень жидкости в трубке.
Желаю удачи в изготовлении барометра !
Екатерина Третьякова
Как показать детям изменения атмосферного давления? Обычно мы не замечаем атмосферное давление, но его изменение может вызвать резкую перемену погоды. Устройство современных барометров очень сложное для восприятия дошкольников. Поэтому я решила сделать самодельный прибор для измерения атмосферного давления.
Прибор для измерения атмосферного давления называется барометром . Для его изготовления понадобится воздушный шар, стеклянная банка, соломинка для питья, резинка, зубочистка, ножницы и клейкая лента.
Отрезаем ножницами кончик воздушного шара.
Плотно натягиваем шар на горлышко банки. Затем резинкой прочно закрепим воздушный шар на банке.
С помощью клейкой ленты закрепляем зубочистку к одному концу соломинки.
Другой её конец закрепляем клейкой лентой на натянутом на банке воздушном шарике. Соломинка с зубочисткой будет служить указательной стрелкой барометра .
Готовим вертикальную панель с обозначениями : в верхней части - солнце, в нижней – облако; в середине - шкала делений. Также на панели располагаем схематичное изображение действия барометра .
При высоком давлении воздух давит на шарик, и стрелочка поднимается. При низком атмосферном давлении на шарик усиливается давление воздуха из банки, он приподнимается, а стрелочка опускается. При высоком атмосферном давлении обычно стоит хорошая погода, а при низком давлении – прохладная и ненастная.
Проследив за своим барометром несколько дней , дети заметят : при любом изменении атмосферного давления его стрелочка будет подниматься или опускаться.
Публикации по теме:
Панно "Бабочки". Для работы вам понадобится: набор цветной бумаги, ножницы, клей, карандаш. Вырежьте из цветной бумаги много полос шириной.
Вот и наступило лето, как -то на прогулке мы с детьми увидели бабочку, грациозно порхающую над цветами, она нам очень понравилась. Бабочка.
Мастер-класс «Часы». Эти часы можно сделать с детьми подготовительной группы и изучать по ним время. 1. Вырезаем по шаблону основу для.
Мастер-класс для педагогов «Я сам мастер декоративно-прикладного творчества» «Если вы сумеете научить ребёнка в детские годы ощущать красоту, изумляться дивным творениям человеческих рук, красотой природы, то вырастите.
Подснежники… людей всегда изумляла способность подснежников расти под снегом. Так называют все растения, цветущие ранней весной. В соке.
Лето-прекрасное время года для всех. Занятия можно проводить на улице, а если ещё соединить в одно несколько занятий, то есть интегрированное.
На пороге праздник день влюблённых, как прекрасно, что кто-то, кого-то любит. Мы с детьми 1-й младшей группы сделали валентинки для своих.
