Как сделать своими руками барометр: Самодельный барометр | Сделай сам своими руками

Содержание

Самодельный барометр | Сделай сам своими руками

Барометр купить не всегда удается, поэтому хочу предложить конструкцию домашнего барометра, который с некоторой точностью будет показывать атмосферное давление. 
     Барометр (см. рисунок) состоит из бутылки с прозрачным стеклом, стеклянной трубки и пробки. Бутылка на одну треть заполняется водой, лучше брать дистилированую воду, поскольку обычная через год зацветает. Воду можно слегка подкрасить. В пробке делается отверстие, в которое вставляется стеклянная трубка. Место соединения замазывается пластилином. Теперь остаётся заткнуть бутылку пробкой. Барометр готов. Когда атмосферное давление начнет изменяться, то изменится уровень воды в трубке. Если из трубки начнут выходить пузырьки воздуха, значит давление очень высокое, а это к ясной устойчивой погоде, в такое время бывает хороший клев. Если вода начнет выливаться через верх трубки, давление низкое, можно ждать бурю, а на рыбалку идти не стоит. 

2 СПОСОБ:

Простейший барометр своими руками

Такой барометр можно сделать из маленькой жестяной масленки с параллельными боковыми сторонами.

Подберите пробку, которая бы плотно закрывала единственное отверстие будущего барометра. До того как вы поставите 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 закрепите 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.

3 СПОСОБ:

Барометр из перегоревшей лампочкиВозьмите перегоревшую электрическую лампочку и там, где начинается цоколь с резьбовой частью, аккуратно просверлите небольшое отверстие диаметром 2-3 мм. Делать это следует очень осторожно, иначе баллон может треснуть или разбиться.
Вот самый простой способ сверления стекла. На точку, где вы наметили отверстие, нанесите каплю машинного или подсолнечного масла. Возьмите абразивный порошок от среднезернистой наждачной бумаги и подсыпьте его к масляной капле, чтобы получилась вязкая паста, чуть жиже зубной. Затем зажмите в патроне дрели медную проволоку. Диаметр ее должен соответствовать размеру отверстия, которое вы хотите просверлить. Цоколь лампы аккуратно зажмите в тисках. А стеклянную колбу оберните полотенцем или тряпкой. Сверлить нужно очень осторожно, прикладывая минимальное усилие.

Когда отверстие будет просверлено, залейте в него водопроводную воду, заполнив стеклянную колбу до половины. Затем добавьте в нее две-три капли чернил или кусочек грифеля химического карандаша 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. Сплошная или переменная облачность ожидает нас, или пойдет дождь мелкий затяжной кратковременный, может, грозовой…

Правда надо знать некоторые особенности, чтобы расшифровать показания:

Если внутренние стенки 

лампочки покрылись мелкими каплями сконденсировавшейся воды — завтра будет сплошная облачность, но без осадков.

Если стенки лампочки покрылись каплями средней величины, а между ними образовались вертикальные сухие полосы — переменная облачность.

и стенки частично покрыты крупными каплями росы — ждите кратковременных осадков. А сверху донизу и капли, укрупняясь, стекают вниз — будет гроза.

Крупные капли только у поверхности воды, а горловина лампочки сухая — дождь пройдет стороной, в 30-60 км от ваших мест.

За окном дождь, а стенки лампочки стали совершенно сухими, без тумана и капелек — завтра установится отличная погода.

А если появились капли росы лишь на северной стороне баллона, ждите завтра дождя во второй половине дня.
Разумеется, пользоваться таким барометром можно лишь в том случае, если температура воздуха выше нуля, то есть весной, летом и ранней осенью.

Запомнили? Можете теперь удивить домашних и посоревноваться с метеорологами-профессионалами.


самодельные модели из еловых веток и лампочки. Как сделать из стеклянной банки в домашних условиях?

Сделать барометр своими руками под силу каждому. Самодельные модели из еловых веток, лампочки или электронные устройства могут с достаточной точностью фиксировать изменения атмосферного давления. А для их сборки не нужны специальные инструменты и особые знания.

Меры предосторожности

Главное при изготовлении такого прибора – соблюдать технику безопасности. Работать нужно в хорошо проветриваемом помещении с постоянной температурой. Желательно использовать защитные очки и перчатки.

И главное – не бойтесь фантазировать. Тогда барометр, который вы сделаете своими руками, будет не только функциональным, но и стильным.

Конечно, точность самодельного прибора будет ниже, чем у промышленных образцов. Но ее будет достаточно для предсказывания погоды на ближайшее время.

Да и не всегда перемена давления провоцирует смену погоды, это тоже нужно учитывать.

Способы изготовления

Приборы для определения изменения давления можно собрать из самых простых материалов, которые можно найти в любом доме. Они могут пригодиться в домашних или полевых условиях, на даче или для рыбалки. Например, если давление медленно возрастает, клев будет хорошим, а если оно уже высокое или быстро растет – рыбалка не увенчается успехом.

Простейшие модели барометров можно собрать из нескольких подручных предметов.

Из лампочки накаливания

Для изготовления барометра в лампе необходимо просверлить отверстие диаметром 2-3 мм, обязательно в колбе возле стыка с ней металлического цоколя. Для того чтобы это сделать, нужно нанести каплю машинного масла на место будущего отверстия и затем развести его абразивным порошком до вязкого состояния.

Его можно взять от наждачной бумаги. Затем, прилагая минимальные усилия, сверлить стекло медной проволокой нужного диаметра.

Для сверления желательно обмотать цоколь мягким материалом, например, несколькими слоями ткани или бумаги, и аккуратно закрепить в тисках. Желательно добиться полной неподвижности, иначе при сверлении может возникнуть вибрация (особенно если патрон на дрели не очень точно центрирует сверло), и тонкое стекло может треснуть.

Или можно сверлить обычным сверлом, полностью погрузив лампу в воду. Тогда нужно крепко держать лампу руками, а работу проводить не одному. В обоих случаях применяется электродрель.

После этого через отверстие вытряхните, насколько получится, нить накаливания, а затем вымойте и высушите лампу. Заполните емкость дистиллированной водой до половины колбы. Можно использовать насыщенную ионами серебра «святую» воду.

Жидкость обязательно должна быть очищенной, иначе она зацветет. Для большей наглядности вы можете добавить в нее немного марганцовки или чернил с авторучки.

Правила пользования таким барометром:

  • мелкими каплями покрыты стенки колбы – завтра будет облачно, но без осадков;
  • хорошо видны средние капли, между которыми есть сухие вертикальные промежутки – ожидается переменная облачность;
  • если капли крупные – будет небольшой дождь;
  • капли текут сверху вниз, сливаясь друг с другом – будет гроза;
  • капли есть только у поверхности воды, а возле цоколя сухо – осадки будут, но на расстоянии от вас;
  • когда стенки полностью сухие, а за окном дождь – завтра будет хорошая погода;
  • влажность только на северной стороне колбы – дождь будет после обеда;
  • стенки сухие, а дождя нет – погода будет отличной.

Если нужен более удобный прибор со стрелкой – тогда вам подойдут другие конструкции.

Из еловой ветки

Определить изменение давления можно, глядя на ветви ели и других хвойных деревьев. Перед дождем они опускаются, а перед солнечной погодой поднимаются. Такие свойства сохраняются даже у сухой ветки.

Для изготовления барометра понадобится основа в виде буквы «Г». Ее можно сделать из досок или фанеры, размер определяется величиной ветки. На основание желательно прикрепить резиновые ножки.

На стенку нужно приклеить шкалу, нарисованную на картоне или плотной бумаге.

Далее приготовьте ветку длиной около 10 см. Снимите с нее все иголки, за исключением одной. Далее прикрепите ее на основание так, чтобы иголка могла свободно перемещаться вдоль шкалы.

Затем прибор нужно проградуировать. Для этого на шкале при ясной солнечной погоде нанесите метку. Другую метку нужно сделать во время сильного дождя. Ну и разделите расстояние между ними на несколько равных частей и поставьте черточки. Прибор готов.

Из шишки

Не хочется отламывать ветку от дерева? Не беда, для оригинального барометра отлично подойдет крупная еловая или сосновая шишка. Принцип действия основан на том, что она может открываться в ясную погоду и закрываться перед дождем.

Основа ничем не отличается от предыдущей конструкции. Вместо ветки на нижнюю грань крепится шишка, к одной из чешуек которой нужно приклеить картонную или бумажную стрелку. Конструкция основания и способ градуировки аналогичны варианту из ветки.

Из бутылки или стеклянной банки

Когда рядом нет леса, хороший барометр можно сделать из большой стеклянной бутылки или банки. Пластиковая тара не подойдет, так как она не обладает достаточной жесткостью. К выбранной емкости нужно найти деревянную или резиновую пробку, которая плотно ее закрывает.

Для начала сделайте в пробке отверстие и вставьте в нее стеклянную трубку, которая должна доходить почти до дна. Ее диаметр должен быть достаточно большим, чтобы при перепадах давления через нее не выливалась вода.

Подойдет и прозрачная пластиковая соломинка, но результат будет хуже. Крепить ее можно герметиком, пластилином, скотчем или термоклеем. Главная задача – обеспечить герметичность так, чтобы воздух не мог попасть в бутылку через стыки.

Далее следует залить подкрашенную воду на 2/3 бутылки. Затем откорректируйте давление воздуха внутри прибора, если уровень воды не дошел до середины трубки. Делать это надо, когда атмосферное давление составляет 760 мм рт. ст. Для этого нужно вдуть воздух через трубку или, для большей точности, использовать шприц с иголкой.

После этого проградуируйте прибор, сверившись с заводской моделью или по прогнозу погоды. Общее правило – при повышении давления уровень жидкости в трубке падает, и погода будет солнечной.

Иногда вода из соломинки может выливаться. В этом случае давление атмосферы низкое, а внутри прибора – высокое. Значит, нужно выпустить лишний воздух. Когда из нее выделяются пузырьки, то давление воздуха внутри необходимо повысить. А если попеременно наблюдаются оба этих явления, уменьшите количество воды либо найдите более широкую трубку.

Из жестяной масленки

Это более компактный вариант, по принципу действия аналогичный устройству из бутылки. Точность его измерения ниже.

Прибор состоит из масленки, пробки и стеклянной трубки. Для изготовления проделайте в пробке отверстие и вставьте в него трубку. После этого заполните масленку подкрашенной водой и закройте пробкой. Промажьте все стыки герметиком или термоклеем, для уплотнения можете даже использовать резину с детского надувного шарика.

Вообще, подобную конструкцию можно соорудить и из медицинских шприцев. Но подойдут для этого только стеклянные, которые сложно найти. Точность измерения у таких устройств будет еще ниже.

Можно ли сделать электронный барометр?

Можно, при этом сборка не отличается сложностью, с ней справится даже начинающий радиолюбитель. Компоненты для его изготовления можно купить на любом радиорынке. Такие устройства обладают большей точностью измерения и удобством использования, стильным дизайном и компактными размерами.

Датчиком нашего прибора служит пластина из кремния, которая работает как тензометр.

Для регистрации изменений атмосферного давления можно использовать точный вольтметр или, как в нашем случае, несколько светодиодов разного цвета.

Устройство работает от батарейки типа «Крона» с напряжением питания 9 V. Для экономии заряда прибор работает только при нажатии кнопки питания и показывает изменение атмосферного давления в большую или меньшую сторону относительно абсолютного значения. Эта величина задается вручную при известном давлении атмосферы.

На рисунке показана принципиальная схема прибора.

Для усиления сигнала тензометра в схеме используется дифференциальный усилитель, состоящий из двух операционных усилителей DA2. 1 и DA2.2 в корпусе (LM 324). Для точной их работы предусмотрен переменный резистор R4. Выходное напряжение усилителя составляет около 1 V.

Для удобства список деталей и их характеристики сведены в таблицу.

Самое сложное для изготовления – печатная плата. Она выполнена на одностороннем фольгированном стеклотекстолите. Ее схема представлена ниже.

Самодельную плату можно сделать из кусочка фанеры, не до конца вбив в будущие узловые точки небольшие гвоздики. Дорожки в этом случае прокладываются с помощью изолированной проволоки. Монтаж такой «платы» весьма трудоемкий, и ее надежность будет ниже печатного варианта. Но для бытовых целей такой вариант вполне приемлем.

В качестве индикатора выступает дискриминатор модели LM 3914, который состоит из 10 компараторов.

Для настройки прибора при известном атмосферном давлении медленно покрутите движок резистора R6 так, чтобы при нажатой клавише питания светились средние светодиоды HL5 и HL6. Это будет соответствовать средней точке отсчета.

При повышении атмосферного давления загорятся диоды от HL7 до HL10, при этом чем больше разница, тем больше диодов светится. При его снижении начнут светиться диоды с HL4 до HL1.

Для увеличения наглядности блоки диодов HL1 – HL4, HL5 – HL6, и HL7 – HL10 можно сделать разноцветными. Для корпуса можно использовать распределительную коробку, при этом ее необязательно делать герметичной.

Рекомендации

Любой барометр крайне чувствителен к перепадам температуры, поэтому располагать его нужно на северной стороне комнаты, в окне между стеклами. Если окна выходят на юг, тогда его нужно вешать на верхней части рамы.

Приборы, в которых используется вода, будут хорошо работать только в теплое время года. На зиму их лучше переносить в комнату.

Точность таких моделей сильно зависит от размера. Чем он больше – тем больше показания прибора соответствуют действительности, но тем сложнее поместить устройство в окне.

Кроме того, следите за перепадами температуры. При ее резких колебаниях тонкое стекло может треснуть, и прибор безнадежно испортится.

Как сделать барометр, смотрите далее.

Самодельный барометр. Домашняя метеостанция. :: Это интересно!

В нашей Домашней метеостанции, которую мы оснащаем, чтобы заниматься по одноименному лэпбуку (его вы можете посмотреть и приобрести ЗДЕСЬ), появился очередной прибор. В этот раз это самодельный барометр. Он нужен нам, чтобы измерять давление воздуха. Принцип действия тут прост: на пустую банку натягивается шарик, к нему крепится легкая стрелочка. При увеличении давления внешний воздух вминает внутренний вглубь, шарик прогибается, стрелочка поднимается. А при падении давления воздух в банке начинает давить на шарик изнутри, он «вспучивается», стрелочка наклоняется вниз.

Для чего это нужно? Да хотя бы для того, чтобы узнать, отчего это у мамы так болит сегодня голова 🙂 А если серьезно, то от давления зависит, придет ли к нам циклон или антициклон и принесет нам дождь или жару. Мы с Катей уже который день по утрам вскакиваем к нашему самодельному барометру, чтобы узнать — начало ли, наконец, повышаться давление. Ведь так хочется, чтобы поскорее ушли зарядившие дожди и в Крым вернулось солнышко! И вот, наконец-то сегодня, стрелочка барометра поднялась! Ждем теперь перемены погоды!

А вот как делается этот барометр.

Нам понадобиться:
  • стеклянная банка
  • воздушный шарик
  • канцелярская резинка или скотч
  • бамбуковая шпажка или соломинка
  • цветная бумага для стрелочки и шкалы
  • канцелярский зажим-прищепка


Ход работы:
Натягиваем шарик на горлышко банки и закрепляем его крепко-накрепко резинкой или скотчем.
На кончик бамбуковой шпажки приклеиваем стрелочку из бумаги
Второй конец палочки с помощью скотча приклеиваем на шарик
В прищепку вставляем полоску картона высотой с банку, на которой будем делать шкалу.

Устанавливаем шкалу так, чтобы стрелочка барометра показывала на нее, и карандашом или фломастером отмечаем показания.

Вот это и есть наш самодельный барометр

 Чтобы градуировать шкалу, надо на первых порах сличать показания самодельного барометра с настоящим (или с данными на сайте погоды, если обычного барометра в доме нет).


Вот, мы за неделю получили такие данные. Теперь можем измерять давление в диапазоне от 736 до 750 мм ртутного столба. Но надеемся, что скоро давление еще поднимется, и к нам придет хорошая погода!


Измерение атмосферного давления с помощью самодельного барометра

Что еще за самодельные приборы для наблюдения за погодой есть в нашей домашней метеостанции, можно почитать здесь: Гигрометр из шишки, Измеряем силу ветра, Дождеметр, Наблюдения за облаками, Флюгер, Солнечные часы, Как определить стороны света, Наблюдаем звезды

Барометр своими руками | Своя лаборатория

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 теоретическую статью о барометре.

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=(P2-P1)/P1  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=πR2H   Vсоломинки=3.14 * 1 mm2 * 200 mm = 628 mm3 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/πR2  Hтрубки=13500 mm3/3.14*1 mm2=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.

Далее нужно проделать в пробке отверстие и вставить в него трубку таким образом, чтобы при вставлении пробки в бутылку трубка практически доставала до дна сосуда.

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!

P.S. Вы также можете почитать о том, как сделать барометр из сосновой шишки.

 

Узнаем как изготовить барометр своими руками

Сегодня во многих домах имеется барометр. Это 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:

  1. Стеклянная прозрачная бутылка.
  2. Трубка из стекла.
  3. Пробка.
  4. 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:

  1. Перегоревшая лампочка.
  2. Шуруповерт.
  3. Машинное либо подсолнечное масло.
  4. Среднезернистая наждачная бумага.
  5. Медная проволока.
  6. Тиски.
  7. Вода.
  8. Чернила.

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 наждачной бумаги нужно снять немного абразивного порошка. Полученный материал нужно добавить к масляной капле. В результате должна получиться вязкая масса.

В патрон шуруповерта или же дрели следует вставить кусочек медной проволоки. 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 химического карандаша. 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.

Штормгласс. Кристаллический барометр своими руками

Штормгласс (Storm Glass) — это химический или кристаллический барометр, состоящий из стеклянной колбы или ампулы, заполненных спиртовым раствором, в котором в определённых пропорциях растворены камфара, нашатырь и калийная селитра. Камфара представляет собой эфирное масло экстракта из камфарного дерева. Из курса химии вам хорошо знакомы соли: хлорид аммония (нашатырь) и нитрат калия (калийная селитра). Вы хорошо знаете их химические свойства, но они могут проявлять и необычные свойства в смеси с камфарой и этанолом. Этим химическим барометром активно пользовался во время своих морских путешествий английский гидрограф и метеоролог, вице-адмирал Роберт Фицрой, который очень подробно описал поведение барометра; это описание используется до сих пор. 

Барометр работает следующим образом. Колба герметически запаяна, но, тем не менее, в ней постоянно происходит рождение и исчезновение кристаллов. В зависимости от грядущих изменений погоды в жидкости образуются кристаллы различной формы. Штормгласс настолько чувствителен, что может предсказывать резкое изменение погоды за 10 минут до такового.

Методика наблюдения

  • Жидкость в колбе прозрачна— солнечно

  • Жидкость мутная— облачно, возможны осадки

  • Маленькие точки в жидкости— влажно, туман

  • Мутная жидкость с маленькими звёздочками— гроза

  • Маленькие звёздочки в жидкости солнечным зимним днём предвещают снег

  • Крупные хлопья— облачность в умеренные сезоны, снегопад зимой

  • Иглистые кристаллы— заморозки

  • Нити у поверхности— ветрено

  • Быстрое появление крупного кристалла в чистой колбе при ясной погоде — гроза

Рецепт изготовления штормгласса

Эта рецептура наиболее популярна благодаря замечательным журналам «Химия и жизнь» и «ЮТ для умелых рук»:

2 драхмы камфары, 1,5 драхмы нитрата калия, 1 драхма хлорида аммония, 2,25 жидкой унции спирта «пруф». Смесь заливают в трубку длиной 12 дюймов и диаметром 3/4 дюйма.

В пересчёте в метрические единицы измерения, если принять аптечную драхму:

  • 7,78 г камфары
  • 5,83 г нитрата калия
  • 3,89 г хлорида аммония
  • 28,35 мл воды
  • 37,54 мл 96% этилового спирта ректификата.

Длина штормгласса 30,5 см, диаметр 1,9 см, но можно использовать и другие емкости: колбы, цилиндры и т.д.

Выделение камфары из аптечного 10% спиртового раствора

Камфара очень плохо растворяется в воде (~ 0,12 г в 100 г воды), следовательно, если прибавить достаточное количество воды к камфарному спирту, то камфара почти полностью выделится в твёрдом виде.

Для этого в большой стакан с плотной крышкой выльем несколько баночек аптечного камфарного спирта и будем тонкой струйкой несколькими порциями прибавлять воду до того момента, когда камфара всплывёт на поверхность, т. е. раствор станет тяжелее камфары, после этого добавим ещё немного воды. Далее нужно дать камфаре уплотниться и отстояться в течение часа, затем её можно отфильтровать или декантировать (слить), и хорошо отжать. В полученной массе ещё очень много воды, и последующая сушка сильно затянется. Поэтому камфару следует перенести в небольшую ёмкость с плотной крышкой и периодически перемешивать массу, сливая выделившуюся воду. Когда вода перестанет выделяться, можно приступать к сушке. Камфара очень летуча и сушить её, а затем хранить можно только в герметичной таре. Сушить нужно над прокалённым хлоридом кальция, прокалённым силикагелем или любым другим осушителем. Для этого маленький стаканчик с влажной камфарой помещаем в больший стакан с насыпанным или налитым на дно осушителем. Периодически (пару раз в сутки) большой стакан нужно открывать для перемешивания и оценки влажности камфары. Делаем некое подобие эксикатора. Сушим до тех пор, пока камфара перестанет быть влажной на ощупь. 

Барометр лучше работает, если он находится у окна, особенно в железобетонных домах, вероятно в этом случае барометр не так сильно экранируется.  Принцип работы так и не получил полного научного объяснения. Поэтому вы можете поэкспериментировать с рецептурой штормгласса и, возможно, в дальнейшем все-таки найдете научное объяснение необычного поведения компонентов смеси. Желаем вам увлекательного исследования.

Источники:

1. Новошинский И.И., Новошинская Н.С.. Химия: учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений / И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская. — М.: ООО «Русское слово — учебник», 2013. — 296 с.: ил. — (ФГОС. Инновационная школа).

2. Журнал «Химия и жизнь», 1979, № 6

3. Журнал «Юный техник — для умелых рук», 1989-01

http://poselenie.ucoz.ru/publ/masterskaja/shtormglass_kristallicheskij_barometr_svoimi_rukami/8-1-0-153

Электронный барометр своими руками | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Барометр — это прибор, предназначенный для измерения атмосферного давления. Особенно полезны барометры метеочувствительным людям и рыбакам. Барометры бывают жидкостные, механические и электронные. О последнем сегодня и пойдёт речь. С помощью чувствительного датчика давления, схемы затем через светодиоды электронный барометр способен отображать изменение атмосферного давления в сторону его понижения или повышения.

Регулировка

В схеме предусмотрена регулировка:

• чувствительности датчика;

• установки средней точки отсчета давления.

Особенности барометра

В устройстве применен откалиброванный в заводских условиях термокомпенсированный датчик давления.
Так как система, связанная с функцией плавательного пузыря, очень чувствительна к перепадам давления, то любое изменение оказывает воздействие на поведение рыб и, следовательно, на результаты рыбалки. Такие колебания давления (как правило, очень плавные) сложно определить без барометра или индикатора давления.

С точки зрения рыболова, медленное повышение температуры и давления являются благоприятными факторами, в то время как быстрое возрастание или стабильно высокое давление, напротив, не предвещает успешной рыбалки. Оптимальным для рыбалки считается среднее давление.

В данном устройстве заимствованы пьезорезистивные свойства миниатюрной кремниевой пластины, работающей по принципу тензометра, способного фиксировать малейшие колебания поверхности. Здесь используется датчик с термокомпенсацией (компании Motorola), отличающийся высокой точностью и прокалиброванный в заводских условиях. Чувствительность тензодатчика составляет 0,2 мВ/кПа.

Краткая метрологическая справка: несмотря на то что за единицу давления в международной системе СИ принят паскаль (1 Па — 1 Н/м2), довольно часто используют бар, который равен 100 ООО Па. Атмосферное давление на шкалах домашних стрелочных барометров чаще всего указывается в миллибарах. Таким образом, нормальное атмосферное давление составляет:
100 000 Па = 100 кПа — 1 бар = 1 000 мбар = 1 000 гПа.

При этом давлении напряжение на выходе тензодатчика (МРХ 2200 АР) равно 100 X 0,2 мВ = 20 мВ. На основе этого датчика можно изготовить барометр, если оснастить его, к примеру, точным цифровым вольтметром. Однако для нашего случая в этом нет никакой необходимости, поскольку нас интересует, как изменяется давление: в сторону повышения или понижения. Индикатор изменения давления можно реализовать на основе шкалы, состоящей из нескольких светодиодов.

Принципиальная схема барометра-индикатора

Принципиальная схема устройства представлена на рисунке ниже.

Напряжение питания на датчик давления подается непосредственно от батареи 9 В (выводы 1 и 3). В целях продления службы батареи напряжение питания на схему подается только на время считывания с помощью кнопки, включенной в разрыв цепи питания. Сигнал с датчика давления поступает на дифференциальный усилитель, построенный на двух операционных усилителях DA2.1 и DA2.2 в корпусе (LM 324). Он усиливает амплитуду сигнала тензодатчика в 50 раз.

С помощью переменного резистора R4, включенного между двумя резисторами с одинаковыми номинальными значениями сопротивления R1 и R2, можно произвести точную регулировку. С учетом коэффициента усиления, при атмосферном давлении 1 ООО Па (100 кПа), получаем на выходе дифференциального усилителя:
0,2 х 100 х 50 = 1000 мВ = 1 В.

Имея в распоряжении точный (например, цифровой) вольтметр с пределом измерения 2 В, можно пересчитывать измеренное напряжение в абсолютное значение атмосферного давления.

Это напряжение снимается между выводами 7 и 14 дифференциального усилителя. Для визуального контроля, как и в описанном выше устройстве, применена интегральная схема дискриминатора LM 3914, содержащая десять компараторов, у каждого из которых один вход подключен к общему выводу (5), а вторые входы — к промежуточным точкам резистивного делителя. Потенциал на выводе 4 определяет нижний предел измерения давления, а верхний предел устанавливается путем изменения потенциала на объединенных выводах 6 и 7 с помощью переменного резистора R5. Так, чтобы верхний предел индикации атмосферного давления составлял 1060 мбар, следует задать на движке резистора R5 напряжение около 1,1 В относительно вывода 8.

Список деталей

Работа с индикатором

Порядок индикации изменений атмосферного давления следующий: медленно вращая движок переменного резистора R6, установите на входе 5 дискриминатора такой потенциал, при котором включаются средние светодиоды HL5 и HL6. Если через определенное время давление начнет расти, то светодиоды от HL7 до HL10 зажгутся поочередно, в зависимости от амплитуды этого изменения. И наоборот, понижение давления — признак приближающегося дождя — сопровождается уменьшением напряжения на выводе 5 микросхемы. В этом случае поочередно начнут загораться светодиоды с HL4 по HL1.

Рекомендации по изготовлению

Данное устройство предназначено для того, чтобы пользоваться им в домашних условиях. Поэтому для него не требуется специального герметичного корпуса, защищающего элементы схемы от внешних факторов в полевых условиях. Все компоненты барометра-индикатора, включая датчик давления и элементы настройки, собраны на печатной плате (см. рис.).

Монтаж

Монтаж устройства производится в соответствии с монтажной схемой (см. рис. выше).

Рекомендуем подобрать индикаторные светодиоды таким образом, чтобы их цвета несли функциональную нагрузку. Так, применив светодиоды HL5 и HL6 желтого цвета, можно четко обозначить исходную точку. Светодиоды, размещенные с одной стороны от средней точки, могут быть, например, красными, а с другой стороны — зелеными.

В данном устройстве микросхема LM 3914 работает в режиме DOT -точка, то есть при отключенном выводе 9, а питание подается только на время индикации давления при нажатой кнопке «Измерение».

На практике нет необходимости в очень точной калибровке. Достаточно обеспечить максимальную чувствительность, чтобы схема могла регистрировать малейшие изменения атмосферного давления.

А уж в зависимости от этого вы будете решать, есть ли смысл отправляться на рыбалку.

Удачи!

Литература: Изабель Ги, «Электронные устройства для рыбалки»



ПОДЕЛИТЕСЬ СО СВОИМИ ДРУЗЬЯМИ:

П О П У Л Я Р Н О Е:
  • Простой индикатор ВЧ излучения своими руками

    • В этой статье рассмотрены схемы простых индикаторов ВЧ поля. Простейший индикатор ВЧ излучения можно собрать всего из нескольких деталей и ему не нужен источник питания. Вторая схема собрана на нескольких транзисторах. 

    Данные схемы можно использовать для контроля ВЧ поля, например передатчика, сотового телефона, при ремонте СВЧ печи и т.д.

    Подробнее…

  • Как устроена система кондиционирования в автомобиле?

    • Давайте сегодня рассмотрим физику явлений, лежащих в основе работы любого кондиционера.

    Как известно, любое вещество может находиться в 3-х состояниях: твердом, жидком и газообразном.

    При различных воздействиях, оно способно превращаться из одного состояния в другое. В автокондиционере, фазовым превращениям подвергается хладагент – фреон.

    Подробнее…

  • Простые радиоприёмники АМ

    • Что такое радиоприёмник? Радиоприёмник — это устройство для приёма электромагнитных волн с последующим преобразованием (демодуляции) содержащейся в них информации, которую потом можно будет использовать.

    Более привлекательнее смотрятся схемы на радиоприёмников на микросхемах — они проще в изготовлении, по сравнению со схемами на транзисторах и обладают лучшими техническими характеристиками.

    Ниже рассмотрены схемы простых АМ-радиоприёмников на микросхемах: TDA1072, TL071, Т081, LM1863, AN7002K.

    Подробнее…

Популярность: 5 437 просм.

Как сделать барометр

Знаете ли вы, что вы можете сделать свой собственный барометр, используя предметы, которые есть у вас дома? Не имел представления! Мои дети любят научные эксперименты, поэтому мне не терпится попробовать! Сегодня Джоанна из Blue Barn делится своими советами и хитростями с барометром, сделанным своими руками. Пока я не прочитал ее пост, я понятия не имел, что могу так легко сделать его дома. Любить это! Читайте подробные инструкции!

Я так рада писать сегодня для прекрасной Тэмми из Housing a Forest.Меня зовут Джоанна. Я родом из Уэльса, Великобритания, но сейчас живу на восточном побережье США с мужем, четырьмя детьми и слишком большим количеством животных, чтобы оставаться в здравом уме. Я главный создатель Blue Barn Living, и обычно вы можете найти меня и все наши забавные забавные проекты в Instagram @thebluebarn.

Здесь, в Коннектикуте, мы приближаемся к весне, и, несмотря на несколько поздних снежных бурь, мы ожидаем более умеренную дождливую погоду, потому что всем известно, что «апрельский дождь приносит майские цветы». Это делает его идеальным временем года, чтобы побудить детей немного подумать о погоде и о том, как мы можем предсказать сезонные ливни.Добро пожаловать в Барометр.

Барометр, описанный в Google ( существительное). — это прибор для измерения атмосферного давления, используемый, в частности, для прогнозирования погоды и определения высоты.

Первый барометр приписывают итальянцу по имени Евангелиста Торричелли, который, как говорят, изобрел его в 1643 году. Однако считалось, что несколько итальянских ученых и астрологов работали в это время в области вакуума и давления воздуха. 17ый век.

Барометр измеряет давление воздуха: «Поднимающийся» барометр указывает на повышение давления воздуха; «падающий» барометр указывает на уменьшение давления воздуха.

Во многих барометрах используются ртутные трубки для измерения давления воздуха, но сегодня мы собираемся сделать барометр, который будет работать с использованием нескольких предметов, которые есть у вас дома.

Вам понадобится

  • Стеклянная банка
  • Воздушный шар
  • Ножницы
  • Резинка толстая
  • Соломинка для питья
  • Ручки
  • Бумага
  • Лента

Шаг 1

Возьмите воздушный шарик и отрежьте у него горлышко.

Шаг 2

Взяв нижнюю часть шарика, натяните его на горлышко банки. Ребенку младшего возраста может потребоваться помощь с этим, так как вы должны натянуть его как можно сильнее, чтобы воздушный шар лежал ровно, без ямочки посередине.

Закрепите баллон на месте толстой резинкой. Теперь в банке создается герметичный вакуум.

Шаг 3

Обрежьте соломку под углом, чтобы получился указатель.

Прикрепите соломинку к центру воздушного шара. Убедитесь, что конец соломинки заканчивается в центре.

Шаг 4

На куске карты нарисуйте солнечный свет вверху и дождевое облако внизу. Отметьте на бумаге середину того места, где сейчас находится соломинка.

Теперь дети могут сделать шаг назад и понаблюдать за барометром во времени. Что они наблюдают? Меняется ли их барометр? Он много или мало двигается? Могли ли они сказать, когда шел дождь или было солнечно? Спросите их, почему они думают, что это происходит?

Вы можете объяснить им, что воздух состоит из крошечных частиц, называемых молекулами.Воздух внутри сосуда был захвачен воздушным шаром, поэтому никакие молекулы не могут вылететь, но они прижимаются к шарику и стенкам сосуда.

За пределами сосуда тоже есть воздух, в этом воздухе тоже есть молекулы, которые толкают воздушный шар с другой стороны.

Если давление внутри сосуда больше, воздушный шар выталкивается наружу. Если давление внутри сосуда меньше, молекулы наружного воздуха толкают баллон внутрь. Воздушный шар заставляет соломинку указывать вверх или вниз в зависимости от того, в каком направлении давление наибольшее.

Погода вызывает изменения атмосферного давления и, таким образом, изменения направления стрелки, позволяющей вам видеть прогноз погоды.

Какую еще информацию мы можем получить из погоды? Подумайте о других инструментах, используемых в сводках погоды. Могут ли они что-нибудь придумать для измерения количества осадков? А как насчет направления или силы ветра?

……………………………………………………………………………….

Мне не терпится попробовать сделать нашу собственную Джоанну, большое спасибо за то, что поделились! Поехали искать воздушные шары, чтобы мы могли сделать один.Любить это! Скрестив пальцы, наш барометр показывает, сколько будет солнца на завтра!

Мы все любим комментарии, так почему бы не зайти к ней и не зайти к ней в Blue Barn и сказать, насколько вам понравился ее пост о Housing A Forest.

Несколько моих любимых сообщений из The Blue Barn для начала:

Кормушка для птиц из жестяных банок

Травяные насадки с Goggly Eyed

Гигантские цветы

Отпечатки на фольге

Научный проект

: Как сделать барометр для детей

Попробуйте этот крутой научный проект easy или STEM Activity –, сделайте барометр для измерения давления воздуха и изменений погоды!

С Весной наступает сумасшедшая погода!

Сегодня идет дождь, а на следующий день может принести снег или ветер настолько сильный, что вас толкнет прямо.

Как и в нашем эксперименте «Торнадо в бутылке», сегодняшняя научная деятельность — это погода! Дети могут использовать предметы из дома, чтобы сделать самодельный барометр и отслеживать давление воздуха вместе с изменениями погоды (и попробовать свои силы в предсказании погоды завтра!)

Это научное мероприятие является частью ежемесячной серии Storybook Science, организованной Inspiration Laboratories и вдохновленной книгой, которую мы читаем!

В этой серии есть множество замечательных книжек с картинками и книг по главам, которые связаны с удивительной научной деятельностью. Я включаю партнерские ссылки на книгу, которую мы использовали, вместе с другими предметами, которые также помогли нам во время нашего эксперимента.

На самом деле это потрясающая STEM-деятельность с:

  • будем строить барометр (инженерный)
  • изучение погоды (наука)
  • и расчет суточных измерений (математика)

Весь проект «Самодельный барометр» фактически описан в замечательной книге «Загадочный мир Кальпурнии Тейт»!

Это вторая книга в замечательной исторической серии фантастических романов, первая из которых — «Эволюция Кальпурнии Тейт» (надеюсь, будет больше, но об этом пока нет).Книги ТАК увлекательны, и я настоятельно рекомендую их для чтения вслух или для детей от 8 лет и старше.

В книгах Кальпурния — молодая девушка, увлекающаяся наукой, однако она живет в 1899 и 1900 годах, когда девочек поощряют вырастать матерями или, возможно, учителями, но не учеными.

Кальпурния игнорирует большинство социальных норм и начинает работать со своим дедом, который является естествоиспытателем и уважаемым ученым. Ее дед знакомит ее со всеми видами науки, позволяет ей использовать свои научные инструменты (например, эти 10 удивительных инструментов для наружной науки для детей) и поощряет ее вести дневник и отслеживать все.

В этой второй книге дедушка Кальпурнии поручает ей создание собственного барометра, чтобы она могла каждый день собирать данные о погоде.

Показания барометра Кальпурнии и то, что она увидела редкую птицу, заставили ее сообщить об этих результатах своему дедушке, который незамедлительно информирует бюро погоды о приближении урагана — печально известного шторма, обрушившегося на остров Галвестон в 1900 году и считающегося одним из самых смертоносных штормов. в истории США!

В книге УДИВИТЕЛЬНАЯ работа по описанию деталей для создания самодельного барометра!

Со страницы 30 «Загадочного мира Кальпурнии» Тейт:

«Наш следующий урок касался того, что называется давлением воздуха, которое вы измеряете с помощью барометра. … Нам понадобится банка, воздушный шарик, резинка, соломка, швейная игла, метрическая линейка и горшок с клеем ».

Мы прошли по отрывку и смогли создать свой собственный за считанные минуты — мы сделали несколько заменителей (например, используя скрепку для швейной иглы и консервную банку вместо стеклянной банки), которые использовались в рассказе. .

Я немного опасался использовать стеклянную банку, поскольку мы рассматривали возможность размещения барометра на открытом воздухе (а у нас довольно много тварей на заднем дворе).

Я рад сообщить, что наш барометр из жестяной банки работает на удивление хорошо!

Что измеряет барометр?

Барометр — это погодный прибор, который измеряет изменения атмосферного давления или давления воздуха. Это также называется барометрическим давлением.

Давление воздуха — это вес молекул воздуха, толкающих Землю. Поскольку на все в атмосфере Земли действует сила тяжести, даже воздух имеет вес.

Принадлежности для барометра своими руками

Вот предметы, которые мы использовали для изготовления собственного барометра:

Как я уже упоминал, Кальпурния использовала стеклянную банку (похожую на то, что мы называем каменной банкой) в качестве барометра, так что ее также можно использовать вместо консервной банки.

На всякий случай, если вы или ваши дети никогда его не видели, у них есть огромное количество барометров на Amazon — некоторые из них циферблаты, некоторые — стеклянные банки с ртутью, другие цифровые, и теперь у них даже есть приложения для барометров для вашего телефона!

Вы можете иметь один дома и не осознавать этого.

Когда я был моложе, у нас был барометр в одной из наших причудливых ламп в доме (я понятия не имел, что это было), и у моего отца также был барометр на его рыбацкой лодке (это очень полезное место для барометра! )

Как сделать самодельный барометр

Шаг 1: Разрежьте воздушный шарик примерно наполовину (вы будете использовать большую часть шарика для эксперимента. Как видите, мы начали с красного шарика, но я обрезал его слишком низко, поэтому вам, возможно, придется использовать более одного, чтобы получить правильный размер.

Шаг 2: Протяните разрезанный шарик поверх консервной банки.

Шаг 3. Закрепите воздушный шар резинкой, чтобы он не соскользнул.

Шаг 4: Разогнуть (это слово) — или распрямить скрепку.

Шаг 5: Вставьте скрепку в мешалку для кофе. Он должен плотно прилегать, но если он болтается, обязательно приклейте его на место.

Шаг 6: Приклейте мешалку для кофе к центру воздушного шара так, чтобы конец со скрепкой свешивался с края банки.

Шаг 7: Поставьте линейку рядом с барометром так, чтобы скрепка указывала на метрическую сторону линейки.

Шаг 8: Запишите дату и метрическую единицу в БЕСПЛАТНЫЙ ежедневный журнал записей барометра , который мы включили ниже!

Шаг 9: Убедитесь, что барометр и линейка помещены в такое место, куда их не нужно перемещать, пока вы отслеживаете давление воздуха.

Цель этого научного эксперимента — увидеть, КАК изменяется (увеличивается или уменьшается) давление воздуха, и фиксировать любые изменения погоды, которые происходят каждый день.

Поскольку мы НЕ собираем точные показания, не слишком заботьтесь о том, куда указывает ваша скрепка на линейке. Только не забудьте записать дату и метрические единицы в первый день настройки барометра!

Как работает барометр?

Барометр показывает нам, повышается или понижается давление воздуха (или атмосферное).

Атмосферное давление — это индикатор того, какая погода стоит в вашем районе.

Когда показания барометра падают, это указывает на низкое давление, которое обычно проявляется в виде облаков, ветра и осадков (то есть, в основном, день плохой погоды;)

Повышение атмосферного давления означает хорошую погоду (или более приятный день!).

В самодельном барометре воздух улавливается внутри банки или банки после того, как вы закрепите воздушный шар наверху.

Итак, по мере изменения давления воздуха снаружи банки вы увидите, как воздушный шар поднимается над верхней частью банки или опускается в нее.

Если давление воздуха снаружи банки меньше, чем давление воздуха внутри банки (это означает, что давление воздуха низкое), воздушный шар расширится, и отметка скрепки опустится ниже на линейке — низкое давление означает больше шансов для дождь и облака.

И наоборот, если давление воздуха за пределами банки более плотное (высокое давление), вы увидите, что воздушный шар опускается в банку, что приведет к тому, что мешалка для кофе и скрепка поднимутся выше на вашей линейке, что указывает на более хорошую погоду. .

Подумайте об этом так: если воздух более плотный (высокое давление за пределами баллона), это означает, что молекулы давят на воздушный шар, в результате чего он погружается в баллон.

Погодный эксперимент: отслеживание изменений давления воздуха

Когда мы начали наш эксперимент, показание нашего барометра составляло приблизительно 13,2 метрических единицы.

В тот день, когда мы его построили, было довольно пасмурно, а днем ​​прошел небольшой дождь.

Используя распечатанный рабочий лист (получите свой ниже!), Дети могут отслеживать ежедневные изменения, а также записывать свои наблюдения за погодой каждый день. Вы также можете посмотреть в Интернете фактические показания атмосферного давления и отслеживать их.

Хорошо, ЭТО КЛЮЧЕВОЕ — обязательно запишите свою отправную точку, как только вы настроите барометр — потому что именно здесь дети увидят изменение, и это довольно УДИВИТЕЛЬНОЕ изменение!

Мы отслеживали давление воздуха во время весенних каникул — так что это хороший длинный 9-дневный цикл для нас.

Угадайте, что произошло через полторы недели?

Ага !! Было 15.2, когда мы переехали в лучшую погоду!

Облачность меньше, температура воздуха более теплая, без осадков.

Конечно, к этому времени все дети вернулись в школу (Закон Мерфи, верно ?!)

Никакого резкого скачка показаний за один день тоже не наблюдалось.

Каждый день мы смотрели на нашу метрическую единицу и видели небольшое увеличение (или даже уменьшение в несколько дней, что было действительно интересно, но, конечно, как только мы выглянули в окно и увидели пасмурное небо или дождь, мы знали, что барометр работает. правильно).

Что такое гражданская наука?

Гражданская наука — это термин, который используется, когда такие люди, как мы с вами, участвуем в исследованиях каждый день.

Это удивительное научное мероприятие, которое дети могут делать самостоятельно, и оно считается проектом гражданских ученых, поскольку вы собираете и сообщаете данные о погоде, чтобы помочь другим принимать осознанные решения о том, что надеть или даже как подготовиться в случае плохой погоды ( аналогично событиям, произошедшим в рассказе The Curious World of Calpurnia Tate.)

Пусть ваши дети будут действовать как гражданские ученые, используя эту БЕСПЛАТНУЮ распечатываемую таблицу ежедневного давления воздуха!

Используйте распечатку, чтобы отслеживать изменения атмосферного давления и сообщать об этом семье каждый день — они могут помочь каждому решить, что надеть и нужно ли будет брать зонтик на выходе из двери;)

Существует так много замечательных проектов Citizen Scientist, в которых могут участвовать дети и семьи — подсчет птиц, которые посещают ваш двор, сбор данных о пчелах или божьих коровках, отслеживание типа облаков или изменений погоды.

Вы можете увидеть все типы проектов и узнать, как принять участие в этом посте «12 удивительных проектов гражданских ученых для детей»!

Во время формальной гражданской научной деятельности мы (необученные, повседневные люди) будем считаться учеными-любителями (мне нравится это название!) И будем помогать в сборе данных, которые будут отправлены реальному ученому для анализа и составления отчетов.

Обязательно посетите Лаборатории вдохновения, чтобы увидеть все удивительные научные занятия в сборнике рассказов и в этом месяце !! МНОЖЕСТВО способов связать книги и науку вместе!

Более простые занятия для детей

Наука о звуковых волнах: сделайте эксперимент с гонгом своими руками

20 научных экспериментов, которые можно провести в банке

Как сделать барометр своими руками

Сегодня во многих домах есть барометр.В некоторых случаях это устройство просто незаменимо. Любителю рыбной ловли это простое приспособление позволяет не только определять погоду, но и будет ли клевать. Увы, не всегда есть возможность приобрести устройство. Но сделать барометр своими руками из подручных материалов можно. На самом деле ничего сложного в этом нет. Сделать электронный барометр своими руками намного сложнее. В этом случае потребуются определенные навыки и некоторые инструменты.

Как сделать барометр своими руками

Есть несколько способов изготовления таких приборов.Каждый из способов изготовления устройства имеет не только достоинства, но и недостатки. Этот способ считается самым простым. Однако не всегда под рукой найти все, что для этого требуется. Для изготовления барометра вам понадобится:

  1. Стеклянная прозрачная бутылка.
  2. Трубка из стекла.
  3. Заглушка.
  4. Вода.

Как сделать

Чтобы сделать барометр своими руками, нужно заранее подготовить все необходимые детали.Сначала следует налить в бутылку 1/3 воды. Лучше всего брать дистиллированный. Обычная вода зацветет через год. При желании жидкость можно немного подкрасить.

После этого в пробке необходимо проделать отверстие и вставить в него трубку из стекла. Место стыка необходимо промазать глиной. Это закроет отверстие. Бутылка должна быть закупорена пробкой. Как видите, собрать барометр своими руками может каждый.

Как работает устройство

Конечно, для того, чтобы понять производительность такого устройства, необходимо знать принцип его действия.Здесь тоже все предельно просто. При изменении атмосферного давления уровень воды в трубке начинает колебаться. Конечно, этого мало. Вам нужно знать, когда погода ясная, а когда идет дождь. Итак, если из трубки выходят пузырьки воздуха, значит, давление достаточно высокое. Это говорит о том, что в ближайшее время будет ясная погода. Именно в это время наблюдается активный поклев. Если вода постепенно течет по трубке, это свидетельствует о низком давлении.Соответственно, погода будет дождливой. На рыбалку нельзя, так как поклевки не будет.

Приспособление из старой лапы

Барометр для собственной рыбалки можно сделать из перегоревшей лампочки. Для его изготовления вам понадобится:

  1. Перегоревшая лампочка.
  2. Отвертка.
  3. Машинное или подсолнечное масло.
  4. Наждачная бумага среднезернистая.
  5. Медный провод.
  6. Тиски.
  7. Вода.
  8. Чернила.

Сделайте отверстие

Чтобы сделать барометр своими руками из лампочки, нужно проделать в нем отверстие.Работать нужно предельно осторожно, баллон в любой момент может треснуть или сломаться. Отверстие необходимо проделать в том месте, где начинается основание с резьбовой частью.

Есть довольно простой способ. Сначала отметьте, где будет сделано отверстие. Сюда необходимо капнуть немного подсолнечного или машинного масла. От среднезернистой наждачной бумаги нужно удалить немного абразивного порошка. Полученный материал следует добавить в каплю масла. В результате должна получиться вязкая масса.

В случае отвертки или дрели следует вставить кусок медной проволоки. Его диаметр должен соответствовать размерам будущей ямки. Плинтус лап следует зажать в тисках, а колбу — обернуть тряпкой или полотенцем. Сверлить нужно очень аккуратно, с минимумом усилий.

Что делать дальше

Емкость для барометра готова. Теперь вам нужно наполнить его водой. Для этого лучше использовать дистиллированный. Колбу необходимо наполнить водой наполовину.После этого жидкость следует подкрасить. Для этого можно капнуть в воду несколько капель чернил. Если их нет в доме, можно положить в жидкость кусок шифера, желательно от химического карандаша. После этого полученный состав необходимо перемешать. Барометр своими руками сделан из перегоревшей лампочки. Можно будет повесить прибор между оконными рамами. Лучше всего разместить барометр на северной стороне. Здесь на устройство не будет падать солнце. Если окна расположены с южной стороны, то барометр следует разместить вверху окна.Использовать такие устройства следует исключительно в теплое время года, когда температура выше нуля.

Как барометр от лампочки

Через несколько часов после установки барометра можно будет снимать показания. Конечно, вы должны знать, как работает это устройство. Если внутренние стенки колбы залить мелками с конденсированной водой, завтра будет пасмурно. Однако осадков не будет. Если капли среднего размера и между ними есть сухие вертикальные полосы, то завтра будет переменная облачность.Это, конечно, далеко не все. Если крупные капли частично накроют колбу — будут кратковременные осадки, капли крупные и будут стекать вниз — будет гроза.

С помощью такого прибора можно прогнозировать и сухую погоду. Если стенки колбы будут сухими и даже без капель и тумана, завтра будет ясно. Если конденсат образовался на северной стороне емкости, то завтра, примерно во второй половине дня, пойдет дождь.

Создание барометра — мероприятие

(0 Рейтинги)

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 8 (6-8)

Требуемое время: 1 час 45 минут

Примечание: один 50-минутный урок на разработку барометра, 5 минут (или 5 последующих уроков) для проведения наблюдений и 25 минут на заключительное обсуждение в классе анализа измерений и конструкции барометра.

Расходные материалы на группу: 2,00 доллара США

Размер группы: 3

Зависимость деятельности:

Тематические области: Земля и космос, Измерения, Наука и технологии

Ожидаемые характеристики NGSS:

Поделиться:

Резюме

Студенты изучают погоду с помощью системного подхода, узнавая, как отдельные части системы работают вместе, чтобы создать конечный продукт. Они узнают, как работает барометр для измерения давления воздуха на Земле, создавая модель из простых материалов. Учащиеся анализируют изменения показаний барометра с течением времени и сравнивают их с фактическими погодными условиями. Они учатся использовать барометр для определения атмосферного давления и прогнозирования реальных изменений погоды. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Инженеры часто смотрят на проблему с системного подхода — анализируя отдельные части или процессы системы, которые предназначены для совместной работы для выполнения определенной функции.Тогда инженеры смогут увидеть, как каждая часть или процесс влияет на систему в целом. Прогнозирование погоды изучается с помощью системного подхода этого типа, анализируя каждый компонент, составляющий погоду. Инженеры разрабатывают инструменты, такие как барометры, для измерения и прогнозирования погоды на Земле и в космосе. Инженеры всегда стараются улучшить эти инструменты, чтобы сделать их более точными, эффективными или использовать новые технологии.

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

  • Опишите системный подход, который инженеры могут использовать для решения проблем, таких как прогноз погоды.
  • Объясните, как специализированные приборы, такие как барометр, могут помочь прогнозировать изменения в погодных системах.
  • Сообщите, как давление воздуха влияет на изменения в погодных системах.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными предметами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются Сетью стандартов достижений (ASN) , проект Д2Л (www. achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука
Ожидаемые характеристики NGSS

MS-ETS1-4.Разработайте модель для генерации данных для итеративного тестирования и модификации предлагаемого объекта, инструмента или процесса, чтобы можно было достичь оптимального дизайна. (6-8 классы)

Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика Основные дисциплинарные идеи Сквозные концепции
Разработайте модель для генерации данных для проверки идей о разработанных системах, включая те, которые представляют входы и выходы.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

 Для тестирования решений важны всевозможные модели.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Итерационный процесс тестирования наиболее многообещающих решений и модификации того, что предлагается на основе результатов тестирования, приводит к большей доработке и, в конечном итоге, к оптимальному решению.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Общие основные государственные стандарты — математика
Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология
  • Новые продукты и системы могут разрабатываться для решения проблем или помощи в выполнении вещей, которые невозможно было бы сделать без помощи технологий. (Оценки 6 — 8) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Знания, полученные в других областях исследований, имеют прямое влияние на разработку технологических продуктов и систем.(Оценки 6 — 8) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе необходимо:

  • прозрачная бутылка с длинным узким горлышком, такая как пустая и чистая бутылка от кетчупа без крышки
  • большой стакан
  • линейка
  • перманентный маркер
  • Рабочий лист анализа барометра, по одному на учащегося

Рабочие листы и приложения

Посетите [www. teachengineering.org/activities/view/cub_weather_lesson02_activity1], чтобы распечатать или загрузить.

Больше подобной программы

Предварительные знания

Понимание того, как изменения атмосферного давления связаны с изменениями погоды; см. соответствующий урок 2: Воздух под давлением.

Введение / Мотивация

Разве не было бы замечательно иметь возможность предсказать, когда шторм прибудет в вашем районе? Конечно, вы всегда можете посмотреть страницу погоды в газете или Интернете или посмотреть новости по телевизору; но что, если бы вы могли просто наблюдать за облаками и делать прогнозы на основе ваших собственных знаний о различных типах облаков? Сможете ли вы сделать прогноз на основе этой информации? Насколько точным будет ваш прогноз? Какие еще вещи вам нужно знать, чтобы более точно предсказывать погоду? Вы также можете посмотреть на изменение температуры, давления воздуха, скорости и направления ветра и даже на влажность.

Погода имеет много факторов, влияющих на нее. Знание каждого из его отдельных компонентов может помочь нам сделать более точные прогнозы погоды в целом. Если мы сможем проводить измерения и расчеты атмосферного давления, скорости ветра, температуры и влажности, тогда мы сможем посмотреть, как все эти фрагменты информации взаимодействуют, чтобы узнать, что на самом деле происходит с погодой. Таким образом, мы можем узнать о погоде как о системе отдельных частей, которые работают вместе. Инженеры часто смотрят на проблему с помощью системного подхода.Они разбивают проблему на отдельные части, изучают каждую часть, а затем собирают то, что они анализируют из каждой части, чтобы узнать, как они взаимодействуют друг с другом. Инженеры помогают нам делать это и с погодой. Инженеры проектируют приборы, которые измеряют температуру, давление воздуха, ветер и влажность. Они разрабатывают программы, которые собирают информацию с этих инструментов и дают нам полное описание погоды. Когда вы смотрите прогноз погоды по телевизору, вы видите результаты работы погодных приборов, которые инженеры разработали здесь, на Земле, и в космосе, чтобы помочь нам предсказывать погоду.

Мы узнали, что большая часть нашей погоды вызвана изменениями атмосферного давления. Мы знаем, что горячий воздух поднимается вверх, а холодный — опускается. Поднимающийся горячий воздух оказывает меньшее давление на поверхность Земли, поэтому давление воздуха уменьшается. Затем поступает более прохладный и плотный воздух, который часто несет с собой влагу и заменяет поднявшийся горячий воздух. Когда воздух наполняется влагой, он выделяет эту влагу в виде дождя, и у нас бывает дождливый день. Можем ли мы измерить давление воздуха? Как мы узнаем, поднимается или опускается воздух вокруг нас?

Итак, сегодня мы собираемся разработать инструмент для прогнозирования погоды, который поможет нам предсказать одно изменение в системе погоды вокруг нас.Прибор, который мы собираемся сделать, называется барометр , прибор, который измеряет давление воздуха. Наши простые барометры состоят из пустой бутылки, перевернутой вверх дном в чашке. Более широкие стороны бутылки опираются на край чашки, так что горлышко бутылки не касается ни дна, ни сторон чашки. Вода, которую мы наливаем в чашку, поднимется до определенного уровня вверх по горлышку бутылки. Причина, по которой вода поднимается, заключается в том, что воздух давит на воду в чашке и заставляет ее подниматься в бутылку.Мы называем это давление воздуха . Если давление воздуха повышается, он сильнее давит на воду в чашке и заставляет больше воды подниматься в бутылку. Мы сможем измерить изменение давления воздуха, измерив, насколько поднимается или опускается уровень воды в горлышке бутылки. Если давление воздуха падает, значит, воздух не так сильно давит на воду в чашке, и в бутылке будет меньше воды. Уровень воды в бутылке снизится. Падение атмосферного давления обычно указывает на приближение какого-то шторма.И наоборот, повышение атмосферного давления обычно указывает на то, что погода улучшается.

Мы будем действовать как инженеры, анализируя отдельный компонент нашей погодной системы. Что могло бы быть нашим следующим шагом, если бы мы пытались помочь предсказать изменения погоды вокруг нас? Используя системный подход, мы могли бы рассмотреть другие факторы, влияющие на погодную систему, такие как температура, влажность и скорость ветра.

Процедура

Фон

Если барометр показывает, что давление воздуха снижается, это указывает на вероятность дождя в ближайшее время.Чем быстрее будет падать давление воздуха, тем сильнее будет шторм. Причина, по которой снижение атмосферного давления сигнализирует о приближении шторма, заключается в том, что снижение атмосферного давления указывает на подъем теплого воздуха; поднимающийся воздух уносит с собой влагу, которая образует облака, а когда облака наполняются влагой, идет дождь. Если давление воздуха увеличивается, погода улучшится или останется ясной.

Перед мероприятием

Рис. 2. Самодельный барометр, сделанный из бутылки кетчупа и стакана.авторское право

Copyright © 2007 Меган Подлогар, Инженерный колледж Колорадского университета в Боулдере

  • Соберите материалы.
  • Сделайте копии рабочего листа анализа барометра, по одному на каждого учащегося.
  • Убедитесь, что бутылка кетчупа, поставленная вверх дном на края стекла, входит в стакан, но не касается дна стакана (см. Рисунок 2).

Со студентами

  1. Начиная с верхней части горлышка бутылки с кетчупом, попросите учащихся сделать отметку через каждые два сантиметра, вплоть до дна бутылки (см. Рис. 2).
  2. Переверните бутылку вверх дном и пронумеруйте метки, начиная с цифры «1» на перевернутом дне бутылки (или на самом деле на верхней части бутылки). Эти числа не представляют собой действительную единицу давления; они просто помогают студентам измерять и сравнивать ценности.
  3. Наполните бутылку водой примерно до половины; держать в вертикальном положении.
  4. Поместите стакан над бутылкой вверх дном.
  5. Быстро переверните бутылку и стакан так, чтобы стакан встал вертикально, а бутылка перевернулась.Некоторое количество воды выльется наружу, но уровень воды внутри бутылки с кетчупом должен быть выше, чем уровень за ее пределами (то есть внутри стакана). Если это не так, повторите шаги 3-5, используя еще немного воды.
  6. Добавьте в чашку еще примерно 2,5 сантиметра воды. Это гарантирует, что если давление возрастет и в бутылку будет выталкиваться больше воды, отверстие бутылки останется под водой. Примечание: уровень воды в чашке должен быть немного выше, чем край бутылки с кетчупом. Чтобы снять показания барометра, обратите внимание на уровень воды в бутылке с кетчупом.
  7. Поместите барометры в безопасное место, где температура остается достаточно постоянной и где их можно легко наблюдать. Их можно хранить внутри.
  8. Запишите текущий уровень воды с помощью пронумерованных отметок. Запишите текущие погодные условия в свой рабочий лист.
  9. Снимайте дополнительные показания барометра и наблюдения за погодой один раз в день в течение как минимум недели. Запишите информацию в свой рабочий лист.
  10. Сравните любые изменения барометра с изменениями погоды и найдите тенденции.Были ли изменения погоды в течение недели? Изменился ли барометр при смене погоды? Барометр менялся без смены погоды? Насколько хорошо работал барометр? Насколько эффективна была конструкция вашего барометра? Что бы вы изменили, если бы снова смогли создать барометр? Как барометр помогает нам понять систему погоды вокруг нас?

Словарь / Определения

барометр: устройство, измеряющее давление воздуха.

Оценка

Оценка перед началом деятельности

Отзыв о предварительных знаниях : спросите учащихся:

  • Что вызывает погоду? (Ответ: Погода — это результат движения воздушных масс с разным давлением.)
  • Что вызывает движение воздушных масс? (Ответ: Различное давление и температура воздуха вызывают движение масс; например, теплый воздух поднимается вверх.)
  • Какие свойства воздуха можно измерить и которые могут рассказать нам о погоде? (Ответ: Температура, давление и влажность — это свойства воздуха, которые помогают нам предсказывать погоду.)

Встроенная оценка деятельности

Прогноз : Попросите каждую группу предсказать, что произойдет в течение недели с атмосферным давлением при изменении погоды (например, если на улице идет дождь, что произойдет с уровнем воды?).

Наблюдения : Попросите учащихся записать свои наблюдения за своими барометрами в прилагаемом рабочем листе или в инженерном журнале (журнале).По прошествии недели попросите ученика поделиться своими наблюдениями с классом в форме обсуждения в классе.

Оценка после деятельности

Оптимизируй !: Класс, производящий барометры, будет работать инженерами. Инженеры постоянно совершенствуют существующие устройства, такие как барометры, которые повышают надежность прибора. Вместе с классом составьте на доске список идей, которые могут улучшить функции барометров. Какие идеи они могли бы добавить к своим барометрам, чтобы получить полную картину того, как меняется погодная система в их районе? Есть ли эстетические соображения (внешний вид барометра), которые вошли в первоначальную конструкцию их барометра? Изменили бы они эстетику, если бы смогли спроектировать ее снова? Отнимет ли эстетика функциональность барометра (насколько хорошо он работает)? Обдумывая все способы улучшения своей конструкции, класс будет делать именно то, что делают инженеры, стремясь создавать все более качественные и полезные продукты.

Советы по устранению неполадок

Убедитесь, что горлышко бутылки не упирается (не касается) дна стакана. Если это произойдет, то уровень воды не сможет ни подниматься, ни опускаться.

При переворачивании бутылки вверх дном может вылиться немного воды. Убедитесь, что уровень воды внутри бутылки как минимум выше, чем снаружи бутылки. Если это не так, повторите шаги 3-5, используя еще воды во второй раз.

Расширения деятельности

Смоделируйте влияние давления воздуха с помощью алюминиевой баллончика. Банка сохраняет свою форму, потому что давление воздуха внутри банки равно давлению воздуха вне чашки. Попробуйте положить пустую банку вверх дном в ледяную воду и обратите внимание на то, как банка взрывается из-за разницы в давлении воздуха внутри и снаружи банки (то есть, когда воздух в банке становится холоднее, давление воздуха в банке уменьшается.Более высокое давление воздуха снаружи раздавливает банку).

Масштабирование активности

  • Для старших классов попросите учащихся работать в группах по два человека, чтобы они лучше понимали задание. Позвольте учащимся свободно изменять конструкцию своих барометров для более точных измерений (например, увеличивая количество линий на перевернутой бутылке). Попросите учащихся изобразить данные измерений барометра, которые они собирают, а затем объяснить классу любые тенденции на графике.
  • Для младших классов используйте перманентные маркеры, чтобы нарисовать символы на бутылке с кетчупом, которые помогут ученикам запомнить, что означают различные значения давления. Нарисуйте облако внизу для низкого давления и солнце вверху для высокого давления.

использованная литература

Комиссия США по случаю столетия полетов, http://www.centennialofflight.gov/2003FF/pressure/weatherman_pointing_lg_green.gif

авторское право

© 2007 Регенты Университета Колорадо

Авторы

Глен Сиракавит; Меган Подлогар; Малинда Шефер Зарске; Джанет Йоуэлл

Программа поддержки

Интегрированная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Благодарности

Содержание этих программ электронных библиотек было разработано в рамках Комплексной программы преподавания и обучения в рамках гранта GK-12 Национального научного фонда.0338326. Однако это содержание не обязательно отражает политику Национального научного фонда, и вам не следует предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 14 декабря 2021 г.

Изготовление и использование барометра для измерения давления воздуха

Изготовление и использование барометра для измерения давления воздуха

Изготовление и использование барометра для измерения давления воздуха

Обзор
Давление воздуха — это результат веса крошечных частиц воздуха ( молекул воздуха, ), давящих на поверхность.В то время как невидимый для невооруженным глазом (то есть микроскопическими), они, тем не менее, занимают место и имеют вес. Например, сделайте глубокий вдох, держась рукой за ребра, и понаблюдайте за что случается. Вы чувствовали, что ваша грудь расширяется? Почему он расширился?

Давление воздуха увеличивается, потому что молекулы воздуха занимают место в легких, вызывая грудь для расширения. Кроме того, воздух можно сжать, чтобы он поместился в меньшем объеме, поскольку в нем много пустое пространство между молекулами воздуха.В сжатом состоянии воздух находится под высоким давлением. Метеорологи измеряют эти изменения в воздухе, чтобы прогнозировать погоду, и инструмент, который они используют, — барометр . Обычные единицы измерения, которые используют барометры, — миллибар (мб). или дюймов ртутного столба .

Сделайте барометр
(если у вас уже есть барометр, вы можете перейти к Используйте барометр для измерения давления воздуха)

  1. Материалы
  • Стеклянная банка с широким горлышком или маленькая банка для кофе
  • баллон (рекомендуется) или полиэтиленовая пленка
  • резинка
  • ножницы
  • трубочка для питья
  • полоса картонная
    • Клей
  • (рекомендуется) или лента
  • линейка и ручка или карандаш
  • небольшой кусок пластилина
  • Картонная коробка размером с обувную коробку
  1. Процедура
  1. Как это измеряет давление воздуха?
    2. Из-за высокого давления уплотнение баллона опускается, и соломинка поднимается вверх.Низкий давление заставит баллон надуть, и соломинка опустится.

Используйте барометр для измерения Давление воздуха

  1. Материалы
    2.
  2. Процедура
    1. Закрепите законченный барометр и шкалу в затененном месте, свободном от изменения температуры (т.е. не возле окна, так как солнечный свет отрицательно влияют на результаты барометра).
    2. В записной книжке или в таблице ниже запишите текущую дату, время, погодные условия и давление воздуха (т.е. уровень, где конец соломенные мерки на шкале).
    3. Продолжайте проверять барометр дважды в день (если возможно) каждый день в течение срок в несколько недель.

Таблица данных
Дата Время Погода Условия Воздуха Давление
 Пример таблицы данных
Дата Время Погода Условия Воздуха Давление
4 июня 2003 г. 9:30 Ясно и солнечно 4
4 июня 2003 г. 14:30 Облачно 3
5 июня 2003 г. 9:30 Дождливый 1


Copyright 2007 Технологический институт Стивенса,
Центр инноваций в области инженерии и естественнонаучного образования (CIESE). Все права защищены.

Лаборатория 5: Все о давлении воздуха

В этой лабораторной работе вы и ваша команда будете проходить через серию станций, выполняющих практические эксперименты. Эти эксперименты помогут вам понять основные принципы, описывающие, как давление воздуха реагирует на различные явления и отвечает за них. Выполняя задания, помните, что вашей конечной целью будет понять связь между давлением воздуха и ураганами.

На каждой станции прочтите процедуру и используйте материалы для проведения эксперимента или демонстрации.

Станция 1. Давление воздуха на банку

Материалы

  • Алюминиевая банка из-под газировки
  • Конфорка или горелка Бунзена и бойка
  • Щипцы или держатели для когтей (которые можно прикрепить к стойкам для колец)
  • Ведро холодной воды
  • Рукавица для духовки (или аналог) и защитные очки
  • Линейки метрические

Процедура

  1. Измерьте и запишите высоту и диаметр банки.
  2. Налейте на дно банки небольшое количество воды, достаточное, чтобы покрыть дно.
  3. Надев защитные очки и прихватку для духовки, поместите банку на плиту или используйте щипцы, чтобы держать банку над источником тепла. Делайте это до тех пор, пока из отверстия в банке не будет выходить хороший дымоход. Это может занять пару минут.
  4. Быстро переверните банку в ведро с холодной водой и посмотрите результат.
  5. Ответьте на вопросы «Остановись и подумай».

Остановись и подумай

1. Выполните следующие три шага, чтобы рассчитать общую силу, которую давление воздуха оказывает на баллончик:

  • Используйте диаграмму, чтобы найти среднее атмосферное давление на вашей высоте. Это значение давления.
  • Используйте размеры банки, чтобы рассчитать приблизительную площадь ее поверхности.

    Площадь поверхности = 2π (радиус) (высота) + π (радиус) 2

  • Умножьте давление на площадь поверхности банки.

2. Если вся эта сила постоянно воздействует на внешнюю часть банки, почему она не разрушилась до того, как вы поместили ее в холодную воду?

Станция 2: Воздушный шар в колпаке

Материалы

  • Колпак
  • Вакуумный насос
  • 2 Маленькие воздушные шары, частично надутые до того же размера.
  • Малярная лента

Процедура

  1. Приклейте один из воздушных шаров к верхней части внутри колпака.Оставьте другой снаружи для сравнения. (Этот шаг не потребуется для последующих групп.)
  2. Подключите вакуумный насос и откачайте воздух из колпака.
  3. Заполните вопросы в листе деятельности.
  4. Сбросьте вакуум, чтобы аппарат был готов для следующей группы.

Остановись и подумай

3. Что произошло с воздушным шаром, когда вы откачивали воздух из сосуда?
4. Мозговой штурм, чтобы объяснить, почему это произошло.

Станция 3: Линейка и газета

Материалы

  • Листы газет
  • Деревянные линейки или плоские куски дерева

Процедура

  1. Поместите линейку на стол так, чтобы примерно четверть ее длины выступала за край.
  2. Убедитесь, что вокруг вас нет людей, затем быстро нанесите рукой по нависающей фигуре «карате».
  3. Возьмите линейку и установите ее в том же положении на скамейке.
  4. Положите один полный лист газеты на ту часть линейки, которая находится на скамейке.
  5. Повторите отбивку нависающей частью линейки.
  6. Запишите свои наблюдения и ответьте на вопросы в рабочем листе.

Остановись и подумай

5. Что вы ожидали произойти во время каждой части мероприятия?
6. Разница в весе газеты? Подтвердите свой ответ своими наблюдениями за экспериментом и материалами.

Станция 4: Яйцо в бутылке

Материалы

  • Яйца, сваренные вкрутую (без скорлупы).
  • Бутылка или фляга с отверстием, достаточно маленьким, чтобы предотвратить попадание яйца в бутылку. У каждой группы должна быть своя собственная бутылка, так как один из учеников должен будет поднести ее ко рту.
  • Совпадения

Процедура

  1. Бросьте горящую спичку на дно бутылки.
  2. Через несколько секунд поместите яйцо в горлышко бутылки.
  3. Соревнуйтесь в соответствующих областях на листе деятельности.
  4. Теперь, когда яйцо находится в бутылке, переверните бутылку вверх дном, чтобы яйцо находилось в горлышке бутылки.
  5. Откиньте голову назад, прижмите рот к горлышку бутылки и энергично подуйте в бутылку.
  6. Быстро оторвите губы от бутылки и поднесите ее к скамейке.
  7. Заполните этот раздел рабочего листа.
  8. Вымойте бутылку горячей водой с мылом, чтобы она была готова к следующему занятию.

Остановись и подумай

7. Что заставляет яйцо попасть в бутылку? При чем тут матч?
8. Почему при дутье в бутылку яйцо выскакивает обратно?

Станция 5: Бутылка содовой и барометр для пинг-понга

На основе работы Патрика Куни, бывшего сотрудника Университета Миллерсвилля.

Материалы

  • Бутылка содовой (хорошо подходят бутылки Sobe емкостью 20 унций)
  • 1 мяч для пинг-понга
  • Цилиндр градуированный
  • Метрическая линейка
  • Стакан для сбора воды
  • Барометр (в идеале, показывающий в кПа; если нет, переведите единицы давления в кПа)

Процедура

Изображение конечного состояния Станции 5.Мяч для пинг-понга удерживается на месте за счет уравновешенных сил внутри и снаружи бутылки. Изображение Джона МакДэриса

  1. Получите показания атмосферного давления с барометра на станции. Запишите это в рабочий лист.
  2. Заполните бутылку водой до конца.
  3. Надавите на шарик для настольного тенниса сверху, чтобы выдавить небольшое количество воды.
  4. Теперь налейте примерно одну треть воды из бутылки в мерный цилиндр.Измерьте и запишите количество воды в градуированном цилиндре как V 0 (произносится как «vee sub zero»).
  5. Держите шарик для пинг-понга над бутылкой и переверните его над стаканом. Слегка прижмите шар к отверстию, чтобы немного воды могло просочиться мимо шара в стакан. Не трясите и не вращайте мяч во время этого процесса.
  6. В конце концов, вытечет достаточно воды, чтобы давление с обеих сторон мяча было одинаковым — вы можете убрать руку, и мяч останется на месте.Добавьте вытекшую воду в мерный цилиндр. Измерьте и запишите эту общую сумму как V 1 (произносится как «vee sub one») в листе действий.
  7. Измерьте расстояние от горлышка бутылки до верхней части воды, которую она вмещает, и запишите это расстояние как D на листе занятий.
  8. Выполните расчеты, указанные в вашем рабочем листе, для определения атмосферного давления в вашем классе. Сравните полученное вами значение с показаниями, снятыми вами на барометре, и ответьте на вопросы в листе с активными действиями.


Когда вы переворачиваете бутылку вверх дном и позволяете вытечь немного воды, вы увеличиваете «пустое» пространство внутри бутылки, не впуская больше воздуха. Другими словами, то же количество воздуха, которое было в бутылке раньше, теперь имеет больше места для «распространения», а давление воздуха в бутылке ниже, чем давление воздуха вне бутылки.

Когда вы достигнете точки, в которой мяч остается на месте без необходимости удерживать его, давление с обеих сторон мяча будет одинаковым.Этот факт позволяет нам сделать несколько расчетов и выяснить, что такое атмосферное давление. Расчет атмосферного давления. Поскольку после вытекания воды давление одинаково с обеих сторон шара, это означает, что: P 1 + ρgD = атмосферное давление, где P 1 («P sub 1») равно давление воздуха в бутылке, ρ (rho — произносится как «ряд») — это плотность воды, g — ускорение силы тяжести, а D — высота воды в бутылке после того, как часть вытекла (как показано выше. ).

Термин ρgD представляет давление, которое вода оказывает на мяч. Мы также знаем, что изначально давление внутри бутылки было равно атмосферному. Итак, теперь мы можем сказать, что: P 1 + ρgD = P 0 Поскольку воздух является почти идеальным газом, мы можем сделать приближение, что P 1 V 1 = P 0 V 0 и это означает, что P 1 = (P 0 V 0 ) / V 1 . Если мы поместим этот результат в приведенное выше уравнение и решим для P0, мы получим соотношение, которое позволит нам вычислить атмосферное давление.P 0 = ρgD [V 1 / (V 1 — V 0 )]

Остановись и подумай

9. Подставьте свои измерения в следующее уравнение и вычислите P 0 , атмосферное давление. Показать свою работу.
P 0 = ρgD [V 1 / (V 1 — V 0 )]
10. Сравните ваш результат с атмосферным давлением, которое вы показывали на барометре в начале. Они одинаковы? Какие факторы могут повлиять на то, насколько точно ваш результат соответствует измерению?

Станция 6: Обзор новостной статьи

Материалы

Копий этих новостных статей:

Процедура

  1. Каждый в группе должен выбрать статью для чтения.Каждый должен выбрать другой, если членов группы больше, чем статей.
  2. Проведите первые несколько минут за чтением статьи, а затем напишите краткое содержание абзаца (на листе действий), в котором были изложены основные положения статьи и что вы узнали из нее.
  3. Когда все закончили, каждый человек должен потратить 1 минуту, рассказывая остальной группе о статье и отвечая на любые вопросы, которые могут возникнуть у их товарищей по группе о материале.
  4. Следите за временем, чтобы у всех была возможность поделиться тем, что они узнали!
  5. Своими словами напишите пару предложений на основе резюме, которое ваши товарищи по группе дают о своих статьях.
  6. Оставьте статьи для использования другими группами, когда вы перейдете к следующей лабораторной станции.

Расширение вашего обучения

Чтобы узнать больше о связи между давлением воздуха и ураганами, ознакомьтесь с дополнительными ресурсами, перечисленными ниже. Вы также будете работать с давлением воздуха в Лаборатории 6: Зачем следить за барометром?

Почему дует ветер?
Эта короткая страница из SciJinks NOAA объясняет, как температура влияет на разницу в атмосферном давлении между местами и создает ветер, когда воздух перемещается из областей с высоким давлением в области с низким давлением.

Глобальное атмосферное давление на уровне моря во время урагана «Фрэнсис»
Эта визуализация из Студии научной визуализации НАСА показывает глобальное атмосферное давление на уровне моря в течение 4 дней в сентябре 2004 года. Это период, когда ураган «Фрэнсис» приближался к восточному побережью Северной Америки. и тайфун Сонгда кружился в западной части Тихого океана.

Вопросы для проверки

  • Можете ли вы выделить две бури на визуализации? На что они похожи?

    Ураган Фрэнсис и тайфун Сонгда отображаются в виде темно-синих кружков на общем зеленом фоне, что указывает на то, что внутри них давление ниже, чем в окружающей атмосфере.

NDBC Информация об урагане Страница
На этой странице Национального центра буев данных рассказывается об ураганах и представлены данные, собранные с буя во время урагана Берта в 1996 году. Есть карта, показывающая, где находился буй, и график с несколькими типами данных, которые он собрались. Обратите особое внимание на красную линию на графике — это барометрическое (атмосферное) давление, измеренное буем во время шторма.

Вопросы для проверки

  • Можете ли вы определить по графику, когда ураган прошел мимо буйка?

    11 июля около 14 часа.

Наука об акулах: давление воздуха — KidMinds

Внутри: наука об акулах увлекательна. Не так давно ученые обнаружили, что у акул есть встроенные барометры. Они обнаруживают падение давления воздуха (и давления воды) и перемещаются в безопасное место в ненастную погоду. Сегодня мы сделаем самодельный барометр и узнаем, как акулы обнаруживают приближающийся ураган.

Если вы искали, чем заняться с акулами в преддверии недели акул, не ищите дальше.Эта научная деятельность не только практическая и увлекательная, но и вы также узнаете много нового о том, как акулы предсказывают погоду, используя механорецепторы во внутреннем ухе (также известные как встроенные барометры , , ). Затем мы сами сделаем барометры из простых предметов домашнего обихода.

Что такое атмосферное давление?

Триста семьдесят пять лет назад итальянский физик Евангелиста Торричелли экспериментировал с ртутью и заметил, что ртуть изо дня в день перемещается вверх и вниз внутри стеклянной трубки.Он понял, что это было вызвано изменением атмосферного давления.

Атмосфера — это слой воздуха вокруг Земли. Мы живем на дне атмосферы. Атмосфера наполнена воздухом.

Этот воздух имеет вес, и он давит на планету Земля (и нас). Давление меняется изо дня в день и уменьшается с увеличением высоты (большая высота, меньше воздуха → меньше давление). Ученые называют это давление атмосферным давлением или просто атмосферным давлением .

Низкое атмосферное давление связано с сильными ветрами, снегом, дождем и штормами. С другой стороны, высокое атмосферное давление обычно означает чистое небо и прохладный сухой воздух.

Наука об акулах: что делают акулы во время урагана?

В 2001 году ученые изучили данные по помеченным акулам после шторма Габриель, обрушившегося на Флориду, и обнаружили, что черноперые акулы массово покинули этот район за семь часов до шторма !! Как только шторм прошел, акулы вернулись в этот район.

Одно и то же явление наблюдалось несколько раз с разными видами акул. Сейчас считается, что акулы чувствуют давление, используя волосковые клетки в своей вестибулярной системе. Когда акулы замечают приближение суровой погоды, их инстинктивная реакция — бежать в безопасное место. Глубоководье обладает большей массой для поглощения энергии и остается спокойным даже во время урагана. Так что акулы могут переждать непогоду в относительной безопасности.

ПРОВЕРИТЬ: SHARK SCIENCE: ПЛАВУЧИЕ

Как сделать барометр

С тех пор, как Евангелиста Торричелли построила первый барометр в 1643 году, люди использовали его для предсказания погоды.Сегодня существует два типа барометров: ртутный барометр (такой же, как тот, который построил Торричелли) и барометр-анероид (неликвидный барометр).

Барометр-анероид легко сделать дома. Все, что вам нужно, это простые материалы, которые, вероятно, уже есть в вашем доме. Практические занятия — прекрасные инструменты для открытий и обучения.

Узнайте ниже, как сделать самодельный барометр и как он работает.

ПРОВЕРИТЬ: ЭКСПЕРИМЕНТ ИСКУССТВА И ЦВЕТА АКУЛ

Самодельный барометр за пять минут

Что вам понадобится
  • Банка или консервная банка
  • Большой круглый шар
  • Резинка или две
  • Ножницы
  • Клей
  • Лента
  • Маленькая палочка для перемешивания или трубочка для питья
  • Ручка и бумага (миллиметровка еще лучше)

Что делать
  • Ножницами отрежьте шейку воздушного шара.

  • Обычно мы используем простую кувшинку из каменной кладки, но сегодня, когда я собрался сфотографировать для вас этот эксперимент, я понял, что все наши кувшины уже используются, поэтому в итоге я получил симпатичный кувшин для молока. Плотно натяните разрезанный баллон на горлышко банки и закройте его резинкой. Он должен выглядеть как барабан и звучать как барабан, если по нему слегка постучать. Примечание. Воздух внутри емкости будет оставаться под довольно постоянным давлением, поскольку частицы воздуха не могут ни войти, ни выйти через воздушный шар, закрывающий горловину емкости.

  • Если у вашей соломинки загнутый конец, отрежьте его. Нам нужен более точный указатель. Вы можете разгладить один конец соломинки пальцами (около 1 дюйма) и с помощью ножниц закрепить ее на острие. Или вы можете сделать то же, что и мы, и вырезать из бумаги маленькую стрелку и вставить ее внутрь соломинки. Примечание. Вы можете раскрасить указатель маркером, чтобы сделать его более заметным (и праздничным).

  • Приклейте соломинку к банке.Нанесите небольшое количество клея на середину воздушного шара и прижмите неровный конец соломинки. Заостренный конец соломинки должен торчать. Примечание: нам больше всего подошел суперклей. Клей для рукоделия был не лучшим вариантом, но он может сработать, если вы проявите терпение и не двигаетесь, пока клей не высохнет. Клей-карандаш вообще не работал.

  • Приклейте кусок бумаги к стене. Поставьте банку так, чтобы она была направлена ​​на бумагу. Указатель должен находиться близко к бумаге, но не касаться ее. Примечание: Моим детям нравится смотреть на изображение акулы во время этого эксперимента, поэтому мы чередуем плакаты с акулами, книги об акулах и изображения акул, которые я нашел в Интернете.

  • Запишите изменения положения указателя. Когда давление возрастет, стрелка будет направлена ​​выше. Когда давление упадет, стрелка укажет вниз. Отметьте положение указателя, когда вы заметите, что он изменил положение. Примечание: каждую новую позицию можно пронумеровать в порядке «1», «2», «3» и т. Д.

Наука за барометром

Когда давление воздуха повышается, воздух за пределами емкости тяжелее воздуха внутри емкости. Это приводит к засасыванию воздушного шара в сосуд, при этом противоположный конец соломинки толкается выше на графике. Высокое давление = мягкая, ясная погода

Когда давление воздуха за пределами емкости ниже, чем внутри емкости, воздух внутри емкости прижимается к баллону. Это заставляет баллон растягиваться, в результате чего указатель оказывается ниже на графике.Низкое давление = большая вероятность дождя, снега, облаков и т. Д.

Почему? Это тема другого поста, но если вам не терпится узнать, у Weather Works Inc. есть ответ.

добавочный номер

Вот вам забавный вариант: сделайте два барометра и поставьте один на улице под прямыми солнечными лучами. Сравните данные и определите, вызвали ли прямые солнечные лучи неточные показания атмосферного давления.

Вы заметите, что показания барометра изменяются в зависимости от температуры, а также прямых изменений давления.Воздух, попавший в банку, станет теплее, чем воздух за ее пределами (особенно в жаркий летний день). Теплые молекулы пытаются занять больше места, чем они имеют, создавая большее давление, выталкивающее из контейнера.

Вас интересуют другие температурные эксперименты? Поместите барометр в кастрюлю с горячей водой и наблюдайте, что происходит.

Самая интересная часть: попросите детей своими словами объяснить бабушке или соседке, как они сделали барометр и как он работает.

Связанные

.

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *