Номер 5, страница 128 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

5. Какой барометр измеряет давление точнее — ртутный или барометр-анероид? Почему?

Давление точнее измеряет ртутный барометр. Разница в точности обусловлена принципиально разным устройством и принципом действия этих приборов.

Ртутный барометр — это первичный, или абсолютный, прибор. Его работа основана на непосредственном уравновешивании атмосферного давления столбом ртути. В стеклянной трубке, запаянной с одного конца и опущенной открытым концом в чашу с ртутью, над ртутью образуется вакуум (торричеллиева пустота). Атмосферное давление, действуя на поверхность ртути в чаше, удерживает столб ртути в трубке на определённой высоте. Давление рассчитывается по формуле гидростатического давления: $p = \rho g h$, где $\rho$ — плотность ртути, $g$ — ускорение свободного падения в месте измерения, $h$ — высота столба ртути. Точность измерения зависит от точности измерения высоты столба и введения поправок на температуру (влияющую на плотность ртути и длину шкалы) и на точное значение $g$. Поскольку эти поправки хорошо изучены и могут быть точно учтены, ртутные барометры используются в качестве эталонов на метеорологических станциях и в лабораториях.

Барометр-анероид — это вторичный прибор. Его чувствительным элементом является герметичная упругая металлическая коробка, из которой откачан воздух. При изменении атмосферного давления стенки коробки деформируются — сжимаются или расширяются. Эта деформация, будучи очень малой, усиливается с помощью системы рычагов и передаётся на стрелку, движущуюся по шкале. Точность такого прибора ограничена несколькими факторами, такими как изменение упругих свойств материала со временем (усталость металла), явление гистерезиса (когда показания зависят от предыстории изменения давления), трение в механизме и влияние температуры на детали. Из-за этих недостатков барометры-анероиды нуждаются в обязательной калибровке по эталонному (ртутному) барометру и периодической поверке.

Таким образом, ртутный барометр является более точным, поскольку его принцип действия основан на прямом измерении, связанном с фундаментальными физическими законами, в то время как точность анероида ограничена несовершенством его механической системы.

Ответ: Ртутный барометр измеряет давление точнее, потому что его показания напрямую определяются высотой столба жидкости и фундаментальными физическими величинами, в то время как барометр-анероид является механическим прибором, подверженным погрешностям из-за упругих свойств материалов, трения и необходимости калибровки.