❶ 如何用氣壓計測量樓的高度
分別在樓下和樓頂測量氣壓值,計算壓差,然後用大氣壓隨高度變化的式子去求解,
高度每升高100米,氣壓平均降低約9.5mm水銀柱高;
❷ 如何用氣壓計測量樓的高度
很久以前,我接到我的同事的一個電話,他問我願不願意為一個試題的評分做鑒定人。好像是他想給他的一個學生答的一道物理題打零分,而他的學生則聲稱他應該得滿分,這位學生認為如果這種測驗制度不和學生作對,他一定要爭取滿分。導師和學生同意將這件事委託給一個公平無私的仲裁人,而我被選中了……
我到我同事的辦公室,並閱讀這個試題。試題是:「試證明怎麼能夠用一個氣壓計測定一棟高樓的高度。」
學生的答案是:「把氣壓計拿到高樓頂部,用一根長繩子系住氣壓計,然後把氣壓計從樓頂向樓下墜,直到墜到街面為止;然後把氣壓計拉上樓頂,測量繩子放下的長度。這長度即為樓的高度。」
這是一個有趣的答案,但是這學生應該獲得稱贊嗎?我指出,這位學生應該得到高度評價,因為他的答案完全正確。另一方面,如果高度評價這個學生,就可以給他物理課程的考試打高分;而高分就證明這個學生知道一些物理學知識,但他的回答又不能證明這一點……
我讓這個學生用6分鍾回答同一問題,但必須在回答中表現出他懂得一些物理學知識……在最後一分鍾里,他趕忙寫出他的答案,它們是:把氣壓計拿到樓頂,讓它斜靠在屋頂有邊緣處。讓氣壓計從屋頂落下,讓停表記下它落下的時間,然後用落下的距離等於重力加速度乘下落時間的平方的一半算出建築物的高度。
看了這答案之後,我問我的同事他是否讓步。他讓步了,於是我給了這個學生幾乎是最高的評價。正當我要離開我同事的辦公室時,我記得那位同學說他還有另外一個答案,於是我問是什麼樣的答案。
學生回答說:「啊,利用氣壓計測出一個建築物的高度有許多辦法。例如,你可以在有太陽的日子在樓頂記下氣壓表上的高度和它影子的長度,又測出建築物影子的高長度,就可以利用簡單的比例關系,算出建築物的高度。」
「很好,」我說,「還有什麼答案?」
「有呀,」那個學生說,「還有一個你會喜歡的最基本的測量方法。你拿著氣壓表,從一樓登梯而上,當你登樓時,用符號標出氣壓表上的水銀高度,這樣你可以用氣壓表的單位得到這棟樓的高度。這個方法最直截了當。
「當然,如果你還想得到更精確的答案,你可以用一根弦的一端系住氣壓表,把它像一個擺那樣擺動,然後測出街面和樓頂的g值(重力加速度)。從兩個g值之差,在原則上就可以算出樓頂高度。」
最後他又說:「如果不限制我用物理學方法回答這個問題,還有許多其他方法。例如,你拿上氣壓表走到樓房底層,敲管理人員的門。當管理人員應聲時,你對他說下面一句話:
『親愛的管理員先生,我有一個很漂亮的氣壓表。如果你告訴我這棟樓的高度,我將把這個氣壓表送給您……』」
❸ 氣壓計能測高度的依據是什麼
原理:當把這氣壓計放在山腳下或樓底時,設山腳或樓底的大氣壓為P0,瓶內氣體壓強為P1,h1為水柱升高的長度。水柱升高產生的壓強為: P2= ρ水gh1則P0 、P1 、P2三者關系為: P0 = P1 -P2=ρ水gh1。。。。。。。。。(1)當把這小水氣壓計放到山頂或樓頂,設山頂或樓頂的大氣壓比山腳的大氣壓減小ΔP;則山頂或樓頂的大氣壓為:P`0 = P0 –ΔP;由於瓶內氣體密閉,且玻璃管很細,可近似認為瓶內氣體的壓強不變: P`1 =P1設水柱再升高為Δh,則水柱長為: h`1=h1+ Δh ;水柱升高產生的壓強為: P`2= ρ水gh`1 則P`0 、P`1 、P2 三者間關系為:P`0 = P`1 –P`2= P`1 –ρ水gh1即: P`0 -ΔP= P1 –ρ水g(h1+Δh)。。。。。。。(2)由(1)式一(2)式得大氣壓的改變數為:ΔP0 =ρ水g(h1+Δh)即: ΔP0 =1X103gΔh)。。。。。。。。。。。(3) 這種「小水氣壓計」作用:通過測量水柱高度改變數就可由(3)式就可求出大氣壓的改變數。
❹ 用氣壓計怎麼測大樓高度
以下是哥本哈根大學物理系學位考試的一條問題∶「說明如何用氣壓計去
斷定摩天大廈的高度?」
有考生答∶「將一條長長的繩子綁在氣壓計上,然後將氣壓計從摩天
大廈的天台吊到地面。繩子的長度加上氣壓計的長度便是大廈的高度。」
這個高度原創的答案把考官氣得馬上給了考生不及格。考生以答案無
可置疑地正確為理由上訴,大學委派了獨立仲裁員去辦這一件學案。仲裁
員裁定答案確是對的,但答案沒有顯露出多少物理學知識。
為了平息這場風波,校方決定傳召考生,給他六分鍾用說話說出一個
顯示出對物理學基本原則的最低限度的理解。頭五分鍾考生坐著默不作
聲,撫額沉思。仲裁員提醒考生時間要到了,考生卻回答說他有幾個極之
切題的答案,但他無法決定用哪一個作答。經再次催請之後,考生回答如
下∶「首先,你可以將氣壓計帶上摩天大廈的天台,拋出街外,然後量度
氣壓計的著地全程所需的時間。大廈的高度便可用H = 0.5g x t 平方的方
程式算出來。」
「或許如果天上有陽光,你可以量度氣壓計的高度,然後將氣壓計豎
立起來量度它的影子的長度。然後量度摩天大廈的影子的長度,如此以下
就可輕易地用比例算術來推斷出大廈的高度。」
「但要是你想要高度科學化,你可以將一短截繩子綁在氣壓計上,然
後將氣壓計當鍾擺搖晃,先在地面、接著到摩天大廈的天台。高度可從重
力性還原力T = 2pi 平方根(1/g)的差異求出。」
「或者如果摩天大廈有外露式樓梯,可能這樣更容易∶徒步走上樓
梯,用氣壓計的長度分段量度摩天大廈的高度,然後將所有分段長度加起
來。」
「如果你但求乏味平穩,當然啦,你可以用氣壓計量度摩天大廈天台
的氣壓和地面的氣壓,然後將氣壓差由微巴換算做英尺,從而求出大廈的
高度。」
「但因為我們老是被教誨要獨立思考和應用科學方法,不用說最好的
方法就是敲清潔工人的房門,然後問他∶『你想要一個精美的氣壓計的
話,我可以將我的這一個給你,但你要告訴我這所摩天大廈的高度。』」
那一位考生就是Niels Bohr,他發現的新原子模型(Bohr』s Model)及
其幅射而得到諾貝爾物理學獎的丹麥人。