WikiSysop: bnz

2022-05-15T04:13:08Z

bnz

←Starija inačica		Inačica od 15. svibanj 2022. u 04:13
Redak 1:		Redak 1:
	~~<!--'''Barometar'''-->~~[[datoteka:Old-barometers.jpg\|mini\|desno\|250px\|[[Evangelista Torricelli]] je izumio barometar. Stari barometri iz ''Musée des Arts et Métiers'', [[Pariz]].]]		[[datoteka:Old-barometers.jpg\|mini\|desno\|250px\|[[Evangelista Torricelli]] je izumio barometar. Stari barometri iz ''Musée des Arts et Métiers'', [[Pariz]].]]

	[[datoteka:Barometer Goethe 01.jpg\|mini\|desno\|250px\|Vodeni barometar ili [[Goethe]]ov barometar.]]		[[datoteka:Barometer Goethe 01.jpg\|mini\|desno\|250px\|Vodeni barometar ili [[Goethe]]ov barometar.]]

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-12-21T08:26:54Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

[[datoteka:Old-barometers.jpg|mini|desno|250px|[[Evangelista Torricelli]] je izumio barometar. Stari barometri iz ''Musée des Arts et Métiers'', [[Pariz]].]]

[[datoteka:Barometer Goethe 01.jpg|mini|desno|250px|Vodeni barometar ili [[Goethe]]ov barometar.]]

[[datoteka:Barometer MK1890.jpg|mini|desno|200px|Živini barometri iz 1890.: barometri s reduciranom skalom (lijevo) i barometar s pomičnim dnom (desno).]]

[[datoteka:Kardanik.xcf|mini|desno|250px|Brodski barometar je učvršćen [[Kardanski prijenos|kardanskim zglobom]] tako da je [[cijev]] uvijek okomita.]]

[[datoteka:Modern Aneroid Barometer.jpg|mini|desno|250px|Suhi barometar ili [[aneroid]] koristi [[deformacija|deformaciju]] [[elastičnost|elastičnih]] tijela zbog djelovanja tlaka.]]

[[datoteka:Shema_visinomjera.jpg|mini|250px|desno|Shema jednostavnog [[visinomjer]]a.]]

[[datoteka:Barograph 01.jpg|mini|desno|250px|Tradicionalni [[barograf]] (bez kućišta).]]

[[datoteka:Baro 3.png|mini|desno|250px|Fortinov barometar.]]

'''Barometar''' je [[mjerni instrument]] za [[mjerenje]] [[Atmosferski tlak|tlaka zraka]]. Za apsolutna mjerenja [[tlak]]a najpogodniji su barometri sa [[živa|živom]]. Najjednostavniji oblik barometra sa živom [[staklo|staklena]] je [[cijev]] svinuta u obliku slova J, kojoj je dulji krak, dug oko 90 [[centimetar]]a, zatvoren, a kraći otvoren. Cijev je napunjena živom tako da se u dužem kraku iznad žive nalazi zrakoprazan prostor ([[vakuum]]), a na površinu žive u kraćem kraku djeluje atmosferski tlak. Tlak zraka određuje se tako što se na skali očita [[Milimetar živina stupca|visina stupca žive]] u obim krakovima. [[Težina]] stupca žive, kojemu je visina jednaka razlici pročitanih [[visina]], mjera je za tlak zraka. Kako težina stupca žive ovisi o njezinoj [[temperatura|temperaturi]] i o [[Zemljopisna širina|zemljopisnoj širini]] mjesta, treba dobivenu razliku visinâ stupaca žive ispraviti (korigirati). Kod praktičnih izvedbi barometarska cijev sa živom ravna je i uronjena u posudicu sa živom. Tlak zraka djeluje na površinu žive u posudici. Kod '''Fortinova barometra''' čita se samo visina žive u zatvorenoj cijevi, a živa u posudi dovodi se uvijek na istu razinu na taj način što se dno posude, koje je načinjeno od savitljiva materijala (na primjer [[Koža (materijal)|kože]]), namjesti tako da površina žive dotakne vrh šiljka učvršćena na gornjem dijelu posude. Kod '''staničnog barometra''', koji se upotrebljava i na našim [[Meteorološka postaja|meteorološkim postajama]] (''Kew-barometri''), promjene razine žive u posudici uzete su u obzir na samoj ljestvici barometra (reducirana ljestvica), pa se visina stupca žive može odmah očitati.

Za mjerenje tlaka zraka iskorištava se još i [[deformacija]] [[elastičnost|elastičnih]] tijela zbog djelovanja tlaka ([[aneroid]]) i promjena [[vrelište|vrelišta]] zbog promjene tlaka. U suvremenim je uređajima omogućeno električno ili elektroničko mjerenje pretvaranjem tlaka u [[Električni signal|električne veličine]]. Kako se tlak zraka smanjuje s porastom visine, to se visinska razlika može naći ako se tlak zraka izmjeri barometrom na dva mjesta različitih visina, uzimajući u obzir meteorološke elemente (temperaturu, [[Vlažnost zraka|vlagu]]). Barometarsko mjerenje visine primjenjuje se u [[Zračni promet|zračnom prometu]].<ref>'''barometar''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=6006] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>

Prvi barometar je bio takozvani '''vodeni barometar''' (nazvan još [[Goethe]]ov jer ga je Goethe popularizirao) koji je radio na principu posude s nešto [[zrak]]a koja je uronjena u vodu, te je stupac vode u posudi porastao kad je opao tlak zraka jer se je tada stupac zraka smanjio. Najčešće se ipak koristi živin barometar (stupac [[živa|žive]] koji se povisuje ili smanjuje ovisno o promjeni tlaka zraka). Otkrio ga je [[Evangelista Torricelli]]. Još postoji i suhi barometar ([[aneroid]]). To je metalna kutija bez zraka čije se stranice deformiraju s promjenom tlaka zraka jer zrak pritišće na [[vakuum]] unutar kutije. [[Barograf]] je barometar s pisaljkom koji stalno bilježi promjene tlaka zraka. Barometar je nezamjenjiv instrument u [[meteorologija|meteorologiji]]. Koristan je i u takozvanoj pučkoj meteorologiji jer se obično smatra da s porastom tlaka zraka slijedi sunčanije [[Vrijeme (klima)|vrijeme]], a s padom oblačnije.

[[Tlak]] [[zrak]]a nije u svako doba isti na jednom mjestu [[Zemlja|Zemlje]]. On nije jednak ni na dva mjesta koja se razlikuju u [[nadmorska visina|nadmorskoj visini]]. Tlak opada s visinom, a osim toga mijenja se s promjenom količine vlage u zraku. [[Vlaga]] je naime lakša od zraka, pa što je ima više u zraku, to će zrak biti lakši, a zbog toga je i tlak manji.<ref>Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.</ref>

== Vrste barometara ==
[[Mjerni instrument]]i za mjerenje [[tlak zraka|tlaka zraka]] nazivaju se barometrima, a pripadni [[autograf]]i [[barograf]]ima. Mjerenje tlaka zraka sastoji se ili u mjerenju [[Milimetar živina stupca|visine stupca žive]], ili u mjerenju [[deformacija]] nekog [[elastičnost|elastičnog]] [[Tijelo (fizika)|tijela]], ili u određivanju temperature [[vrelište|vrelišta]] vode.

=== Živin barometar ===
Najstariji tip barometra je '''barometar sa živom''' ili '''živin barometar'''. U [[metal]]nu posudu napunjenu [[živa|živom]] uronjen je donji kraj okomite, tanke [[staklo|staklene]] cijevi. [[Cijev]] je duga 1 [[metar]], djelomice je ispunjena živom, a na vrhu zatvorena tako da se u dijelu iznad stupca žive nalazi zrakoprazan prostor ili [[vakuum]]. Na površinu žive u posudi djeluje vanjski [[tlak zraka]], zbog čega se razina u posudi diže ili spušta prema vanjskom tlaku zraka, a time se mijenja i visina stupca žive u okomitoj cijevi. To znači da je visina stupca žive direktno proporcionalna tlaku zraka, pa se tlak može očitati na [[umjeravanje|umjerenoj (kalibriranoj)]] skali postavljenoj uz cijev. Prema konstrukciji posude sa živom razlikuju se 2 osnovna tipa živina barometra: barometar s pomičnim dnom i barometar s umanjenom (reduciranom) skalom.

==== Barometar s pomičnim dnom ====
'''Barometar s pomičnim dnom''' ima posudu sa živom tako napravljenu da se [[visina]] i oblik dna posude mogu podešavati pomoću [[vijak|vijka]]. Podešavanjem oblika dna mijenja se [[obujam]] (volumen) posude, pa se tako na jednostavan način može razina žive u posudi postaviti na nulti položaj i na skali cjevčice očitati visina živina stupca, to jest vrijednost tlaka zraka.

==== Barometar s reduciranom skalom ====
'''Barometar s reduciranom skalom''' ima [[krutost|krutu]] posudu sa živom. Na posudi je mali otvor kroz koji vanjski tlak zraka djeluje na površinu žive u posudi. Posuda sa živom i okomita cijev nalaze se u zajedničkom kućištu, koje na donjem dijelu nosi [[termometar]], a na gornjem dijelu pomični [[prsten]] s [[nonij]]em. Skala je za očitavanje stupca žive nepomična i podijeljena na [[milimetar|milimetre]] i [[Bar (jedinica)|milibare]]. Pri očitavanju pomični prsten namjesti se tako da njegov donji rub [[tangenta|tangira]] zaobljeni vrh ([[meniskus]]) stupca žive i prema oznaci na prstenu odredi se na skali visina stuca. Desetinke dijelova osnovne podjele skale određene su pomoću nonija. Površina presjeka posude je znatno veća od površine presjeka žive u cijevi, pa svakoj promjeni visine žive u posudi odgovara srazmjerno znatno veća promjena visine žive u cijevi. U ovom tipu barometra razina žive u posudi ne može se podesiti da dođe u nulti položaj, pa je stoga skala na cijevi barometra [[redukcija|reducirana]] tako da je svaki dio skale nešto kraći od jednog milimetra. Redukcija skale ovisi o omjeru površina presjeka cijevi i posude, to jest o odnosu između pomaka žive u cijevi i posudi. Redukcijom je skale postignuto da se na skali očita točna visina tlaka zraka iako razina žive u posudi nije dovedena na nulu.

==== Brodski barometar ====
'''Brodski barometar''' je učvršćen [[Kardanski prijenos|kardanskim zglobom]] tako da je [[cijev]] uvijek okomita, bez obzira na nagib [[brod]]a. Osim toga, cijev je na jednom mjestu sužena da bi se smanjile [[oscilacije]] u cijevi uzrokovane ljuljanjem broda.

=== Aneroid ===
{{Glavni|Aneroid}}

'''Aneroid''' ([[Grčki jezik|grč]]. ''νηρός'': mokar) je [[mjerni instrument]] za [[mjerenje]] [[Atmosferski tlak|tlaka zraka]]. Izumio ga je [[Lucien Vidi]] 1843; sastoji se od jedne ili više šupljih kutija kružna presjeka, od tanka i valovita [[Lim (kovina)|lima]], iz kojih je isisan zrak i u kojima se nalazi [[opruga]]. Promjene tlaka zraka mijenjaju ravnotežni položaj [[deformacija|deformiranih]] kutija i [[elastičnost|elastične]] opruge, a dobiveni se pomaci preko [[poluga]] povećavaju i prenose na kazaljku ispod koje se nalazi ljestvica s naznačenim vrijednostima tlaka zraka. Ranije uvedene i još uvijek zadržane naznake ''lijepo vrijeme'', ''kiša'', ''promjenljivo'', imaju vrlo ograničenu upotrebljivost jer vrijeme ne ovisi samo o tlaku zraka, pa aneroid nije dovoljan za [[Vremenska prognoza|prognozu vremena]]. Aneroid umjeren (baždaren) u jedinicama visine koristi se kao barometarski altimetar ili [[visinomjer]].<ref>'''aneroid''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=2712] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>

==== Visinomjer ili altimetar ====
{{Glavni|Visinomjer}}

'''Visinomjer''' ili '''altimetar''' je vrsta [[aneroid]]a koji služi za mjerenje visina. Skala im je podijeljena u jedinicama visine, a mogu se namjestiti prema tlaku zraka na morskoj razini ili na meteorološkoj postaji. Altimetri su temperaturno kompenzirani. Upotrebljavaju se i za terenska mjerenja tlaka zraka, na zrakoplovima i drugim letjelicama.

=== Barograf ===
{{Glavni|Barograf}}

'''Barograf''' je [[autograf]] za kontinuirano bilježenje tlaka zraka. Sastoji se od skupa Vidieovih kutija međusobno spojenih radi povećanja malih pomaka. Sustav [[poluga]] prenosi pomake na kazaljku s perom, koja piše po traci omotanoj oko valjka što ga pokreće satni mehanizam. Valjak napravi puni okret tokom 24 sata ili jednom u tjedan dana.

== Korekcija stanja barometra ==
Zbog [[Toplinsko istezanje|rastezanja stupca žive uslijed porasta temperature]], dogovoreno je da se uvijek visina stupca žive svode na onu kakva bi bila pri [[temperatura|temperaturi]] od 0 [[°C]]. Na očitanu visinu stupca ''b'' dodaje se korekcija:

:<math> c_1 = -\,k \cdot b \cdot t </math>

gdje je: ''k'' - [[konstanta]] ovisna o tipu barometra i o vrsti [[materijal]]a od kojeg je izrađena njegova vanjska cijev, a ''t'' - [[temperatura]] [[živa|žive]] u [[°C]] za vrijeme očitavanja. Ako se stanica ne nalazi na 45° [[zemljopisna širina|zemljopisne širine]], dodaje se na očitano stanje i korekcija:

:<math> c_2 = -\,0,002\,59 \cdot b \cdot \cos(2\cdot\phi) </math>

gdje je: ''φ'' - [[zemljopisna širina]] mjesta. Na stanicama koje se nalaze iznad 500 metara [[nadmorska visina|nadmorske visine]] treba pri korekciji barometarskog stanja uzeti u obzir i promjenu [[Sila teža|sile teže]] s visinom.

=== Redukcija tlaka na morsku razinu ===
Na [[Prognostička karta|sinoptičkim kartama]] označena je razdioba tlaka zraka na [[Morska razina|razini mora]]. Budući da tlak zraka opada s nadmorskom visinom, to će mjesta na različitoj nadmorskoj visini i uz inače iste vremenske uvjete imati različite vrijednosti tlaka. Da bi se izmjereni tlakovi mogli međusobno uspoređivati, treba da budu reducirani (svedeni) na morsku razinu. Korekcija je tlaka:

:<math> \Delta p = k \cdot p </math>

ovdje je:

:<math> k = e^{\frac{h \cdot g}{R \cdot T}} - 1 </math>

gdje je: ''h'' - [[nadmorska visina]] [[meteorološka postaja|meteorološke postaje]], ''g'' - [[ubrzanje zemljine sile teže]], ''R'' - [[plinska konstanta]], ''T'' - srednja apsolutna [[temperatura]] sloja zraka između meteorološke postaje i morske razine.

U praksi za tu redukciju služe priručne tablice, a srednja apsolutna temperatura odredi se tako da se temperatura zraka na meteorološkoj stanici doda 0,5 °C za svakih 100 m nadmorske visine meteorološke postaje. <ref> "Tehnička enciklopedija" ('''Meteorologija'''), glavni urednik Hrvoje Požar, Grafički zavod Hrvatske, 1987.</ref>

== Milimetar žive ==
{{Glavni|Milimetar živina stupca}}

'''Milimetar žive''', '''torr''' ili '''milimetar živina stupca''' (oznaka mmHg), stara [[mjerna jedinica]] tlaka, danas iznimno dopuštena samo za izražavanje tlaka tjelesnih tekućina, vrijednosti 133,322 [[Pa]].<ref>'''milimetar žive''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=40884] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>

== Atmosferski tlak ==
{{glavni|Atmosferski tlak}}

Zrak vrši na svaku plohu neki atmosferski tlak. Taj je tlak to manji što se više dižemo uvis, jer se time smanjuje sloj zraka koji vrši pritisak. Koliki je tlak na 1 cm2 površine, to jest atmosferski tlak, pokazao je talijanski fizičar [[Evangelista Torricelli|Torricelli]] početkom 17. stoljeća svojim [[pokus]]om koji je izveo sa [[živa|živom]]. On je uzeo [[cijev]], dugu 1 [[metar]] i napunio je živom do ruba. Zatim ju je začepio prstom, okrenuo i stavio okomito u posudu sa živom. Živa nije ostala do vrha u cijevi, ali nije ni sva iscurila. Prostor iznad žive je prazan prostor, a zove se Torricellijev [[vakuum]]. U stvari to nije potpuno prazan prostor jer se u njemu nalaze živine [[para|pare]]. Živa nije posve iscurila jer je u cijevi drži vanjski tlak. Ako je visina stupca žive 750 [[metar|mm]], onda isto toliki atmosferski tlak mora držati ravnotežu težini toga stupca. Kako je [[gustoća]] žive 13 534 kg/m3, to stupac žive od 0,75 m presjeka 1 cm2 (0,000 1 m2) ima [[težina|težinu]], odnosno stvara tlak:

:''p = ρ ∙ g ∙ h'' = 0,75 m 9,81 m/s2 13 534 kg/m3 = 99 576 N/m2 ≈ 1 bar

Kako zrak tlači približno od 1 [[Bar (jedinica)|bar]], to na primjer na površinu stola od 1 m2 vrši [[pritisak]] od oko 10 000 [[Kilogram|kg]] ili 10 [[tona]]. Da se stol ne smrvi, uzrok je u tome što postoji tlak i odozdo na ploču stola jer se tlak u [[plin]]ovima širi na sve strane. ([[aerostatika|aerostatski]] tlak u zraku djeluje jednako kao i [[hidrostatski tlak]] u vodi). [[Površina]] čovječjeg tijela iznosi oko 1,5 m2, pa je atmosferski pritisak na tu površinu oko 150 000 kg ili 15 tona. Taj pritisak ne može zdrobiti čovjeka jer je unutarnji tlak jednako toliki koliki i vanjski atmosferski tlak.

==Izvori==
{{izvori}}

[[Kategorija:Meteorologija]]
[[Kategorija:Mjerni instrumenti]]

Barometar - Povijest promjena

WikiSysop: bnz

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica