Przedstawienie profilu trasy za pomocą ciśnienia atmosferycznego

1. Przedstawienie profilu trasy za pomocą ciśnienia atmosferycznego Wykonali: Karolina Florek Kuba Napora Publiczne Gimnazjum w Niedźwiedziu Opiekun: mgr Marian Talar

2. Cel projektu: Celem naszego projektu jest przedstawienie profilu szlaku turystycznego za pomocą ciśnienia atmosferycznego. Wybranym szlakiem jest szlak wiodący spod naszej szkoły na „Orkanówkę” – Muzeum Władysława Orkana w Porębie Wielkiej, po drodze na Turbacz.

3. Historia Pierwszą wzmiankę o ciśnieniu atmosferycznym znajdujemy w liście z dnia 24.10.1630r.,który napisał do Galileusza Giovanni Battista Baliani (1528-1666r.): „Wydaje mi się, że znajdujemy się na dnie oceanu powietrza nie zdając sobie z tego sprawy; nie odczuwam ciśnienia działającego na nas ze wszystkich stron, ponieważ nasze ciało tak zostało stworzone, aby bezboleśnie przeciwstawiać się temu ciśnieniu… Gdybyśmy jednak znajdowali się w próżni i mieli nad głową warstwę powietrza, to poczulibyśmy jego ciężar, bardzo duży, ale nie nieskończony” Andrzej Kajetan Wróblewski, „Historia fizyki”,

4. Metoda Wraz ze wzrostem wysokości maleje ciśnienie atmosferyczne. Poniższy wykres otrzymany na podstawie danych z tablic fizyczno astronomicznych ilustruje to twierdzenie. Widać z tego wykresu, że do wysokości około 2 km ciśnienie spada proporcjonalnie do wysokości. Poruszając się jednostajnie wzdłuż trasy wycieczki i rejestrując ciśnienie w miarę upływu czasu możemy wykreślić zmiany wysokości w zależności od przebytej drogi. W tym celu musimy jeszcze znać: 1. spadek ciśnienia na 1 metr wysokości, 2. średnią prędkość poruszania się.

5. Przyrządy, które zastosowano: • Barometr- nim posługiwaliśmy się aby sprawdzić czy ciśnienie atm. się zmienia. Jedna osoba pozostawała w punkcie wyjścia i sprawdzała, czy ciśnienie się zmienia. • Barometr elektroniczny - Ekolog- rejestruje ciśnienie w zaprogramowanym czasie i w zaprogramowanych odstępach czasu i zapisuje w swojej pamięci. Programowanie barometru i odczyt danych odbywa się po podłączeniu urządzenia do komputera i przy wykorzystaniu programu Ecolab

6. Wyznaczenie spadku ciśnienia na 1 m wysokości: W tym celu wybraliśmy się na wycieczkę na Tobołów wzdłuż trasy kolejki linowej, z włączonym Ekologiem, który rejestrował ciśnienie co minutę. Wybraliśmy Tobołów ponieważ znana jest różnica wysokości pomiędzy stacjami kolejki i jest ona dość znaczna, co pozwalało na dość dokładny pomiar. Oto wyniki naszego pomiaru: ∆h=309m (na podstawie danych o kolejce linowej, http:/www.koninki.pl/ ) ∆ p=933mB- 899mB= 34mB- zmierzona różnica ciśnień pomiędzy górną i dolną stacją. 34 mB / 309 m = 0,11 mB/m- spadek ciśnienia na 1 metr wysokości.

7. Obliczenie średniej prędkości jazdy w celu określenia położenia liczonego od szkoły w zależności od czasu: Całkowita droga od szkoły do „Orkanówki”: 3 160. Zmierzyliśmy ją za pomocą programu Google Earth Czas jazdy: 600 sekund Średnia prędkość = 3160 m : 600 s = 5,3 m/s

8. Wykres zmian ciśnienia wzdłuż drogi na „Orkanówkę” w zależności od czasu: Samochodem wybraliśmy się ze szkoły na Orkanówkę, aby zmierzyć spadek ciśnienia atm. względem wzrostu wysokości. Jeden barometr zostawiliśmy w szkole, aby sprawdzić czy ciśnienie jest stałe, a drugi wzięliśmy ze sobą. Ekologa zaprogramowaliśmy w szkole, tak aby mierzył ciśnienie co sekundę.

9. Obliczenie wysokości względnej względem szkoły wzdłuż drogi na „Orkanówkę”. Znając średnią szybkość: 5,3 m/s obliczamy położenie względem szkoły, czyli przebytą drogę według wzoru: położenie = szybkość * czas Spadek ciśnienia ∆ p względem ciśnienia na poziomie szkoły, które wynosiło 972 mB obliczamy odejmując ciśnienie w danym położeniu od ciśnienia na poziomie szkoły: ∆ p = 972 - p Wysokość w danym położeniu obliczamy dzieląc ∆ p przez wyznaczony wcześniej spadek ciśnienia na 1 metr: wysokość = ∆ p / 0,11 Obliczenia i wykres wykonaliśmy za pomocą arkusza kalkulacyjnego Excel.

10. Wyniki: Publiczne Gimnazjum w Niedźwiedziu Muzeum Władysława Orkana, „Orkanówka”