Плотность инерции и удельное давление воздуха

Раздел: 
Русская Физика

64. Плотность инерции и удельное давление воздуха

Воздух атмосферы создаёт своё давление, и оно характеризуется своим удельным давлением и своим уклоном удельного давления.

В отличие от воды, воздух по высоте имеет неодинаковую плотность инерции; с высотой она уменьшается. На высоте в 10 километров, например, она меньше в три раза, чем на земле.

Именно поэтому самолёты дальней авиации летают на этой высоте и выше: там сопротивление воздуха меньше.

С изменением плотности инерции воздуха связано и нелинейное изменение удельного давления воздуха по высоте: на малой высоте оно изменяется более круто.

Для сведения приведём усреднённые значения плотности инерции воздуха и его удельного давления в зависимости от высоты.

Высота

км

Плотность

инерции

пин

Удельное

давление

уд

 

Высота

км

Плотность

инерции

пин

Удельное

давление

уд

0

1,225

101325

 

12

0,312

19399

0,05

1,219

100726

 

15

0,195

12112

0,1

1,213

100129

 

20

0,089

5529

1

1,112

89876

 

30

0,018

1197

2

1,007

79501

 

50

1,027*10-3

79,8

5

0,736

54048

 

100

5,55*10-7

3,19*10-2

8

0,526

35652

 

120

2,44*10-8

2,67*10-3

10

0,414

26500

 

 

 

 

И плотность инерции и удельное давление воздуха, на первый взгляд, могут показаться невероятными. Мы привыкли считать, что воздух – невесом, что у него нет никакой инерции. А оказывается, кубометр воздуха имеет инерцию в 1,225 ина и тяготеет к земле с усилием (1,225*9,8) = 12 сил. В комнате с размерами 5х5х3 м содержится 75 кбм воздуха; его инерция составляет почти 100 ин, тоесть больше, чем инерция среднего человека.

Ещё больше поражает нас атмосферное давление.

 Возьмём пневматический цилиндр диаметром всего лишь d = 100 мм = 0,1 м, перекроем его полость и попробуем вытянуть шток, создавая в запертой полости вакуум. Препятствовать нам будет удельное атмосферное давление: p = 101325 уд.

Площадь поршня пневмоцилиндра:

Усилие вытягивания F при полном вакууме в запертой полости:

Это усилие такое же, какое требуется для подъёма взрослого человека.

Особенно удивляет то, какое давление оказывает воздух на тело человека. Суммарная площадь поверхности человеческого тела составляет порядка 3 кваметра. При такой площади общее усилие на человека равно:

В пересчёте на рыночные килограммы это составляет 31000 кг, тоесть более 30 тонн.

Удельное давление создаётся тем столбом воздуха, который  уходит вверх до пределов атмосферы.

К оглавлению                Назад        обсуждение        Далее                Следующий раздел или книга