Почему в эксперименте применялось соотношение длин воздушных столбов, а не соотношение объемов?

Эксперимент с воздушными столбами представляет собой простой и наглядный способ изучения атмосферного давления. В нем используется соотношение длин столбов воздуха, а не соотношение объемов, по нескольким причинам.

1. Первая причина связана с тем, что атмосферное давление оказывает воздействие на столбы воздуха в вертикальном направлении. Объем же воздушного столба может меняться, например, при изменении температуры или влажности воздуха, что может привести к искажению результатов эксперимента. Использование длин столбов позволяет исключить этот фактор и сосредоточиться именно на измерении атмосферного давления.

2. Вторая причина связана с удобством проведения эксперимента. Измерение длин столбов воздуха может быть произведено с помощью простого инструмента - ртути в ртутном барометре или воды в аналогичном водном барометре. При этом отношение длин столбов можно измерить точно и достаточно просто. Использование объемов воздуха требовало бы более сложного и точного измерительного оборудования.

3. Третья причина связана с существенными изменениями объема воздушного столба при изменении атмосферного давления. Объем меняется в соответствии с законами физики газов, в частности с законом Бойля-Мариотта, который устанавливает, что давление и объем газа обратно пропорциональны. Когда объем столба усложняется при изменении давления, его измерение становится более сложным и менее точным, поэтому использование длин столбов упрощает процесс измерения и расчетов.

Таким образом, использование соотношения длин воздушных столбов в эксперименте помогает ученым получить точные результаты измерения атмосферного давления, обеспечивает простоту и надежность проведения эксперимента и исключает влияние изменений объема воздушного столба на результаты исследования.