Влияние на атмосферното налягане върху главата на помпата

Често търсим отговор на въпроса каква е причината помпите да не могат да вдигат вода от дълбочина над 9 метра. С удоволствие ще ви разкажем за това в нашата статия.

Първо, малко историческа справка по темата:

Веднъж, през 1640 г., италианският херцог от Тоскана реши по всякакъв начин да организира фонтан на терасата на двореца си. За тези цели работниците изградиха тръбопровод и помпа с такава дължина, за да доставят вода от най-близкия резервоар, което беше безпрецедентно за това време. След завършване на строителството изведнъж се оказа, че идеята не работи - водата в системата се издига само на 10,3 метра над нивото на езерото.

Каква е загадката: предположението е направено от самия ученик на Галилей Торичели. Той излезе с идеята, че водата през системата може да се издигне под въздействието на гравитацията на атмосферата, която притиска повърхността на резервоара. Оказа се, че водна колона с височина 10,3 метра точно балансира това налягане - следователно водата е по-висока и не може да се издигне. За експеримента ученият взе дълга стъклена тръба и я напълни с живак, като притисна дупката с пръст и я обърна, спусна тръбата с отворения си край в съд, който също беше пълен с живак. Живакът се е държал по следния начин - не се е разлял, а е паднал малко в тръбата.

В резултат нивото на живачната колона беше фиксирано на височина 760 mm над повърхността на живака в съда. Оказа се, че теглото на живачна колона със сечение от 1 cm² = 1,033 kg, тоест е точно равно на теглото на водна колона от същия участък с височина 10,3 метра. Торичели осъзна, че именно с тази сила нашата атмосфера притиска всеки квадратен сантиметър от която и да е повърхност. Така, ако повторим експеримента, но използваме вода вместо живак, ще получим колона с вода, която ще бъде равна на 10,3 метра. Затова никога няма да попаднете на водни барометри - те биха били твърде обемисти и неудобни за работа.

---