Сделать барометр своими руками: Дачный барометр своими руками. Барометр из сосновой шишки Точный барометр своими руками

Рукам
alexxlab

Содержание

Барометр для рыбалки своими руками: мастер-класс

Автор Vladimir На чтение 8 мин. Просмотров 3.4k. Опубликовано

Одним из немаловажных моментов, который во многом определяет успех рыбалки, является атмосферное давление. Если показатель резко изменяется, то клев иногда вовсе отсутствует. Поэтому рыболову совсем нелишним будет иметь у себя дома такой прибор, как барометр. Поскольку показометры стоят недешево, многие задумываются над самостоятельным конструированием подобного устройства. Рассмотрим мастер-класс по изготовлению барометра для рыбалки своими руками с использованием простых материалов.

Содержание

  1. Назначение барометра
  2. Как влияет атмосферное давление на поведение рыбы
  3. Как выбрать барометр
  4. Как собрать самодельный барометр
  5. Из бутылки
  6. Из лампочки
  7. Еловый барометр
  8. Из масленки
  9. Из шприцов и капельницы

Назначение барометра

Барометр полезен не только в условиях повседневной жизни, но и для рыболова-любителя. Сегодня узнать погоду не представляет никаких сложностей. Но часто бывает так, что информация из разных источников довольно сильно отличается и понять, каким именно показаниям верить, довольно сложно. В этом случае на помощь приходит барометр. Если он показывает падение давления, то это к дождю, если стрелка указывает на его повышение – погода будет солнечной.

Как влияет атмосферное давление на поведение рыбы

Барометр для рыбалки является важным устройством, но кроме этого нужно знать и учитывать физиологию той рыбы, которую предполагается ловить:

  • пузырь у таких рыб как плотва, карась, лещ и щука имеет непосредственное соединение с внешней средой через рот. Чтобы выровнять давление в пузыре, им приходится затрачивать немало энергии. Даже незначительные изменения давления в атмосфере сказываются на повышении аппетита перечисленных особей, что проявляется в виде хорошего клева;
  • такие рыбы как судак либо окунь имеют обособленный пузырь, поэтому на скачки давления они так реагируют. Аппетит начинает проявляться только при повышении давления, а при понижении — практически отсутствует.

Как выбрать барометр

Чтобы барометр служил своему владельцу долго и не доставлял никаких проблем, следует уделить внимание таким моментам:

  1. Точность. Она во многом зависит от качества сборки.
  2. Винт регулировки. На механических барометрах желательно, чтобы винт регулировки был расположен ближе к центру отверстия под него. Несоосное расположение говорит о неправильной установке механизма и неточности показаний.
  3. Внешний осмотр. Нужно осмотреть как само стекло, так и циферблат.
  4. Водонепроницаемость. Важный параметр, поскольку на рыбалке есть риск падения в воду, да и погода может привести к попаданию влаги внутрь механизма.
  5. Калибровка. Новое устройство нужно откалибровать согласно показаниям городской метеостанции.
  6. Если барометр наручный, нужно, чтобы ремешок был надежным.

Ниже приведены популярные модели с фото:

  • капитан FBR – 007;
  • CASIO PRG-250T-7D;
  • ПБ-8;
  • RST 05536;
  • RST 05737;
  • RST 05771 «Рыбакъ»;
  • SUNROAD FX 702;
  • БТК-СН 14.

Читайте также:

Макушатник на сазана своими руками

Как собрать самодельный барометр

Рыболовный барометр можно собрать из самых простых и доступных материалов, которые найдутся практически у каждого в хозяйстве. Рассмотрим мастер-класс по изготовлению барометра для рыбалки своими руками.

Из бутылки

Основным элементом такого барометра является стеклянная бутылка.

[alert]Емкость из пластика для такого изделия не годится, поскольку при скачках давления она будет сжиматься и расширяться.[/alert]

Помимо сосуда, понадобятся пробка и трубка, например, капельница. В пробке делают отверстие для продевания трубки: она должна входить в пробку очень плотно, чтобы обеспечить герметичность емкости. Сборку устройства выполняют следующим образом:

  1. Сосуд наполовину заполняют жидкостью. Не стоит использовать обычную воду, поскольку со временем она начинает цвести. Подходящим вариантом будет дистиллированная вода, которую рекомендуется подкрасить с помощью пищевого красителя.
  2. Бутылку хорошо закрывают подготовленной пробкой. Воздух в емкость должен поступать только через капельницу. В противном случае прибор функционировать не будет.
  3. К сосуду закрепляют кусок деревянной палки длиной около метра: к ней фиксируют капельницу. На палке будет наноситься шкала показометра.
  4. Чтобы нанести шкалу, нужно знать две отметки, замеры которых проводят в разные дни. Отметки должны показывать точные значения давления в вашей местности.

Из лампочки

Для такого устройства понадобится обычная лампочка, подойдет даже сгоревшая, поскольку для сборки барометра важна колба. Чтобы изготовить показометр, возле цокольной части в стекле потребуется просверлить отверстие диаметром 2-3 мм. Поскольку отверстие сделать не так просто, нужно выполнить следующие шаги:

  1. Делают отверстие в торцевой части цоколя для попадания воздуха.
  2. Место на колбе, где будет сверлиться отверстие, смазывают растительным маслом, после чего посыпают мелким абразивом.
  3. Цоколь лампы зажимают в тисках, а саму лампу оборачивают бумагой.
  4. Отверстие сверлят куском медной проволоки подходящего диаметра.
  5. Когда отверстие в стекле будет готово, ранее сделанное отверстие нужно заделать посредством пайки.

После того как лампочка будет подготовлена, ее наполовину заполняют подкрашенной жидкостью и подвешивают. В летний период прибор располагают на улице, весной и осенью – внутри окна между стеклами, в зимнее время – переносят в помещение.

Ориентироваться по самодельному барометру можно следующим образом:

  • полное отсутствие запотевания – погода будет солнечной;
  • мелкое запотевание – облачная погода;
  • запотевание со средними каплями и сухими дорожками по вертикали – скоро будет небольшой дождь;
  • запотевание в виде крупных капель – будет сильный дождь;
  • если конденсат отсутствует во время дождя, то это свидетельствует о его скором окончании;
  • крупные капли в центре колбы выше уровня жидкости – в ближайшее время поблизости пройдет дождь.

Еловый барометр

С давних времен у сибирских рыболовов и охотников ориентиром приближающейся погоды служили ветки хвойных деревьев: если они поднимаются, значит, будет ясная погода. Поэтому их можно задействовать в качестве своеобразного барометра, который будет служить ориентиром о предстоящей погоде.

Чтобы сконструировать подобный прибор, потребуется небольшая часть ствола сухого дерева длиной порядка 30 см, на которой будет находиться ветка такой же длины. Со ствола и ветки предварительно удаляют кору, после чего их крепят на доске, которую фиксируют на стене. Ветка должна располагаться таким образом, чтобы во время поднимания-опускания ее свободный конец двигался вдоль стены и не доставал до нее.

[alert]Во время поднимания ветки это укажет на солнечную погоду, в случае ее опускания — на предстоящую непогоду.[/alert]

На досточке можно закрепить или нанести шкалу с делениями в 1 см. Спустя какое-то время можно будет понять, насколько движется ветка в зависимости от изменений погоды, и нанести соответствующие надписи, например, дождь, солнце либо переменно.

Читайте также: Как сделать фидерную снасть своими руками

Из масленки

Простой барометр можно сделать из металлической масленки, у которой боковые стороны параллельны. Для отверстия масленки нужно подобрать подходящую пробку, которая будет плотно закрывать его. Перед установкой пробки в ней делают отверстие для стеклянной трубки диметром около 1,5-2 мм. Сосуд заполняют на 2/3 подкрашенной водой и вставляют трубку в пробку, после чего аккуратно закрывают отверстие.

Барометр фиксируют на подставке, а для снятия показаний возле трубки делают шкалу либо закрепляют линейку.

[alert]Шкалу можно проградуировать по настоящему прибору.[/alert]

Если металлическую емкость найти не удалось, можно задействовать практически любую небольшую стеклянную бутылку. Когда атмосферное давление будет изменяться, уровень жидкости в трубке будет повышаться или понижаться.

Из шприцов и капельницы

Для изготовления конструкции нужно подготовить:

  • 2 шприца по 10 мл;
  • капельницу;
  • настенный термометр;
  • кусочек доски 16х25 см;
  • миллиметровую бумагу;
  • скотч;
  • кнопки, гвозди.

Элементы соединяют друг с другом согласно схеме. Когда прибор будет готов, его закрепляют на стене таким образом, чтобы форточка, солнечные лучи и кухня не влияли на его показания. В барометр заливают кипяченую воду при комнатной температуре +18°С и атмосферном давлении 750 мм рт.ст. Перед заливкой жидкости поршень верхнего шприца 1 следует установить на отметке в 7 мл, при этом в корпус второго шприца (без поршня) начинают заливать воду до 10 мл. После заливки посредством поршня первого шприца устанавливают уровень в трубке на отметке 750 мм.

[alert]Барометр работает по принципу сужения-расширения замкнутого объема воздуха во время изменения атмосферного давления.[/alert]

Основная часть воздуха (98%) находится в верхнем шприце и лишь около 2% – в трубке. При повышении давления происходит сжатие воздуха и повышение уровня воды в трубке, и соответственно, наоборот, понижение во время падения давления.

Шаг шкалы прибора в 1 мм равен 1 мм рт.ст. Размерность шкалы определяется количеством замкнутого объема воздуха. Если воздух сжимается на 1 мм, вода в трубке поднимается также на 1 мм. Корпус второго шприца располагают на одном уровне со шкалой.

Первое время показания барометра рекомендуется записывать, отмечая при этом погодные условия. Снятие показаний желательно проводить при температуре воздуха в комнате при +18°С. Когда записи будут содержать необходимые данные, соответствующие разной погоде, по барометру можно будет довольно быстро ориентироваться и принимать решение – идти на рыбалку или нет.

Читайте также: Самоделки для рыбалки своими руками

Применение простейших барометров для рыбалки, изготовленных по мастер-классу своими руками, позволит избежать неожиданностей природы и отсутствия клева рыбы. Если прибор указывает на предстоящую грозу, то лучше остаться дома и уделить внимание рыбалке в другое время. Даже в том случае, когда гроза не предвидится, а ожидаются лишь погодные изменения, лучше заняться чем-либо другим.

[youtube]https://www.youtube. com/watch?v=hKZwahLnJM4[/youtube]

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.

Создание барометра — деятельность

Quick Look

Уровень: 8 (6-8)

Необходимое время: 1 час 45 минут

Примечание: один 50-минутный урок для проектирования барометра, 5 минут (или 5 последующих уроков) для проведения наблюдений и 25 минут для заключительного обсуждения в классе по анализу измерения и конструкция барометра.

Расходные материалы Стоимость/группа: 2,00 доллара США

Размер группы: 3

Зависимость от деятельности:

Воздух под давлением

предметных областей: Земля и космос, измерения, наука и техника

Ожидаемые характеристики NGSS:

MS-ETS1-4

Доля:

TE Информационный бюллетень

Краткое содержание

Учащиеся изучают погоду с помощью системного подхода, изучая, как отдельные части системы работают вместе для создания конечного продукта. Они узнают, как работает барометр для измерения давления воздуха на Земле, строя модель из простых материалов. Учащиеся анализируют изменения показаний барометра с течением времени и сравнивают их с реальными погодными условиями. Они узнают, как использовать барометр, чтобы понять атмосферное давление и предсказать изменения погоды в реальном мире.

Эта учебная программа по инженерному делу соответствует научным стандартам следующего поколения (NGSS).

Инженерное подключение

Инженеры часто рассматривают проблему с системной точки зрения, анализируя отдельные части или процессы системы, предназначенные 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 путем анализа каждого компонента, из которого состоит погода. Инженеры разрабатывают инструменты, такие как барометры, которые помогают измерять и прогнозировать погоду на Земле и в космосе. Инженеры всегда пытаются усовершенствовать эти инструменты, чтобы сделать их более точными, более эффективными или использовать новые технологии.

Цели обучения

После этого задания учащиеся должны уметь:

  • Опишите системный подход, который инженеры могут использовать для решения таких проблем, как прогнозирование погоды.
  • Объясните, как инженерные приборы, такие как барометр, могут помочь предсказать изменения в погодных системах.
  • Расскажите, как атмосферное давление влияет на изменения в погодных системах.

Образовательные стандарты

Каждый урок или занятие TeachEngineering связано с одной или несколькими науками K-12, технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.

Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естествознание или математика; внутри типа по подтипу, затем по классам, и т.д. .

NGSS: научные стандарты следующего поколения — наука
Ожидаемая производительность NGSS

МС-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)

Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Нажмите, чтобы просмотреть другую учебную программу, соответствующую этому ожидаемому результату
Это занятие сосредоточено на следующих аспектах трехмерного обучения NGSS:
Научная и инженерная практика Ключевые дисциплинарные идеи Концепции поперечной резки
Разработайте модель для генерации данных для проверки идей о разработанных системах, включая те, которые представляют входы и выходы.

Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!

 Модели всех видов важны для тестирования решений.

Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!

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

Соглашение о примирении: Спасибо за ваш отзыв!

Общие базовые государственные стандарты — математика
Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология
  • Объясните, как знания, полученные из других областей содержания, влияют на разработку технологических продуктов и систем. (Оценки 6 — 8) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Разрабатывайте инновационные продукты и системы, которые решают проблемы и расширяют возможности на основе индивидуальных или коллективных потребностей и желаний. (Оценки 6 — 8) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ
Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Подписаться

Подпишитесь на нашу рассылку новостей, чтобы получать внутреннюю информацию обо всем, что связано с TeachEngineering, например, о новых функциях сайта, обновлениях учебных программ, выпусках видео и многом другом!

PS: Мы никому не передаем личную информацию и электронные письма.

Список материалов

Каждой группе нужно:

  • прозрачная бутылка с длинным узким горлышком, например пустая и чистая бутылка из-под кетчупа без крышки
  • большой стакан для питья
  • линейка
  • перманентный маркер
  • Рабочий лист анализа барометра, по одному на учащегося

Рабочие листы и вложения

Рабочий лист анализа барометра (doc)

Таблица анализа барометра (pdf)

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

Больше учебных программ, подобных этому

Урок средней школы

Воздух под давлением

Учащиеся знакомятся с воздушными массами, уделяя особое внимание различиям и характеристикам воздушных систем высокого и низкого давления. Учащиеся изучают фактические данные, сравнивая карты воздушных масс высокого и низкого давления с данными радара, показывающими, где наблюдается погода

Воздух под давлением

Урок средней школы

Основы погоды

Учащиеся знакомятся с основами погоды на Земле. Понятия включают фундаментальные причины общих погодных явлений, таких как изменения температуры, ветер, облачность, дождь и снег. Также рассматриваются различные факторы, влияющие на погоду, и инструменты, измеряющие данные о погоде.

Основы погоды

Урок средней школы

Прогноз погоды

Учащиеся обдумывают, какую важную роль в их повседневной жизни играет прогнозирование погоды. Они узнают об истории прогнозирования погоды — от старых пословиц о погоде до современного оборудования для прогнозирования — и о том, как усовершенствования в метеорологических технологиях спасли жизни, заблаговременно предупредив о природных…

Прогноз погоды

Высший элементарный урок

Наблюдатели за погодой

Учащихся знакомят с некоторыми основными понятиями метеорологии, чтобы они лучше понимали влияние метеорологической деятельности на контроль и предотвращение загрязнения воздуха. Они построили простой барометр-анероид, чтобы понять, как информация о атмосферном давлении связана с прогнозом погоды.

Наблюдатели за погодой

Предварительные знания

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

Введение/Мотивация

Было бы здорово иметь возможность предсказывать, когда в вашем регионе начнется буря? Конечно, вы всегда можете заглянуть на страницу погоды в газете или в Интернете или посмотреть новости по телевизору; но что, если бы вы могли просто наблюдать за облаками и делать прогнозы, основанные на ваших собственных знаниях 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, атмосферного давления, скорости и направления ветра и даже влажности.

Погода имеет множество факторов, влияющих на нее. Знание каждого из его отдельных компонентов может помочь нам сделать более точные прогнозы погоды в целом. Если мы сможем производить измерения и расчеты атмосферного давления, скорости ветра, температуры и влажности, то мы сможем посмотреть, как взаимодействуют все эти фрагменты информации, 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 рассматривают проблему через системный подход. Они разбивают проблему на отдельные части, изучают каждую часть, а затем объединяют то, что они анализируют из каждой части, чтобы узнать, как они взаимодействуют друг с другом. Инженеры помогают нам сделать это и с погодой. Инженеры разрабатывают приборы, которые измеряют температуру, давление воздуха, ветер и влажность. Они разрабатывают программы для сбора информации от этих инструментов и дают нам полное описание погоды. Когда вы смотрите прогноз погоды по телевизору, вы видите результаты работы метеорологических 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 атмосферное давление уменьшается. Затем поступает более холодный, плотный воздух, часто несущий с собой влагу, и заменяет поднявшийся горячий воздух. Когда воздух наполняется влагой, он выделяет эту влагу в виде дождя, и у нас дождливый день. Можем ли мы измерить атмосферное давление? Как узнать, поднимается воздух вокруг нас или опускается?

Итак, сегодня мы собираемся разработать прибор для прогнозирования погоды, который поможет нам предсказать одно изменение в системе погоды вокруг нас. Прибор, который мы собираемся изготовить, называется барометр , прибор для измерения атмосферного давления. Наши простые барометры состоят из пустой бутылки, перевернутой вверх дном в чашке. Более широкие стороны бутылки упираются в обод чашки, так что горлышко бутылки не касается ни дна, ни стенок чашки. Вода, которую мы нальем в чашку, поднимется до определенного уровня по горлышку бутылки. Причина того, что вода поднимается, заключается в том, что воздух давит на воду в чашке и выталкивает ее вверх в бутылку. Мы называем это давление воздуха . Если давление воздуха повышается, то вода в чашке сильнее давит на воду, и больше воды попадает в бутылку. Мы сможем измерить изменение атмосферного давления, измерив, насколько поднимается или опускается уровень воды в горлышке бутылки. Если давление воздуха падает, то воздух не так сильно давит на воду в чашке, и в бутылке остается меньше воды. Уровень воды в бутылке понизится. Падение атмосферного давления обычно указывает на приближение бури. И наоборот, повышение атмосферного давления обычно свидетельствует о том, что погода проясняется.

Мы будем действовать как инженеры, анализируя один отдельный компонент нашей погодной системы. Каким мог бы быть наш следующий шаг, 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 атмосферное давление снижается, это указывает на вероятность дождя в ближайшее время. Чем быстрее падает атмосферное давление, тем бурнее будет погода. Причина, по которой снижение атмосферного давления сигнализирует о приходе шторма, заключается в том, что снижение атмосферного давления указывает на то, что теплый воздух поднимается; поднимающийся воздух несет с собой влагу, образующую облака, а когда облака наполняются влагой, идет дождь. Если атмосферное давление увеличивается, погода прояснится или останется ясной.

Перед занятием

Рис. 2. Самодельный барометр из бутылки из-под кетчупа и стакана для питья.

Copyright

Copyright © 2007 Меган Подлогар, Инженерный колледж Университета Колорадо в Боулдере

  • Соберите материалы.
  • Сделайте копии таблицы анализа барометра, по одной на каждого учащегося.
  • Убедитесь, что бутылка с кетчупом, поставленная вверх дном на края стакана, входит в стакан, но не касается дна стакана (см. рис. 2).

Со студентами

  1. Пусть учащиеся, начиная с верхней части горлышка бутылки с кетчупом, сделают отметку через каждые два сантиметра, идя до самого дна бутылки (см. рис. 2).
  2. Переверните бутылку вверх дном и пронумеруйте метки, начиная с «1» на перевернутом дне бутылки (или на самом деле в верхней части бутылки). Эти числа не представляют фактическую единицу давления; они просто помогают учащимся измерять и сравнивать значения.
  3. Наполните бутылку водой примерно наполовину; держать вертикально.
  4. Поместите стакан вверх дном над бутылкой.
  5. Быстро переверните бутылку и стакан так, чтобы стакан оказался в вертикальном положении, а бутыль — вверх дном. Некоторое количество воды выльется, но уровень воды внутри бутылки с кетчупом должен быть выше, чем уровень снаружи (то есть внутри стакана). Если это не так, повторите шаги 3-5, используя немного больше воды.
  6. Добавьте в чашку воды примерно на дюйм больше. Это гарантирует, что если давление увеличится и подтолкнет больше воды вверх по бутылке, горлышко бутылки останется погруженным. Примечание: уровень воды в чашке должен быть чуть выше горлышка бутылки с кетчупом. Чтобы снять показания барометра, обратите внимание на уровень воды внутри бутылки с кетчупом.
  7. Поместите барометры в безопасное место, где температура остается относительно постоянной и где их можно легко наблюдать. Их можно хранить внутри.
  8. Запишите текущий уровень воды, используя пронумерованные метки. Запишите текущие погодные условия в свой рабочий лист.
  9. Делайте больше показаний барометра и наблюдайте за погодой один раз в день в течение как минимум недели. Запишите информацию в свой рабочий лист.
  10. Сравнивайте любые изменения барометра с изменениями погоды и ищите тенденции. Были ли какие-либо изменения погоды в течение недели? Изменился ли барометр при изменении погоды? Изменился ли барометр без изменения погоды? Насколько хорошо работал барометр? Была ли конструкция вашего барометра эффективной? Что бы вы изменили, если бы снова могли сконструировать барометр? Как барометр помогает нам понять систему погоды вокруг нас?

Словарь/Определения

барометр: Устройство, измеряющее атмосферное давление.

Оценка

Предварительная оценка

Обзор предварительных знаний : Спросите учащихся:

  • Что вызывает погоду? (Ответ: Погода – это результат движения воздушных масс, имеющих разное давление.)
  • Что вызывает движение воздушных масс? (Ответ: Различные давления и температуры 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 — свойства воздуха, которые помогают нам предсказывать погоду.)

Встроенная оценка активности

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 : Предложите учащимся записывать свои наблюдения на своих барометрах в прилагаемой рабочей таблице или в инженерном журнале (журнале). По прошествии недели попросите учащихся поделиться своими наблюдениями с классом в форме обсуждения в классе.

Оценка после активности

Оптимизируй!: Поскольку класс делает барометры, они будут работать инженерами. Инженеры постоянно совершенствуют существующие устройства, такие как барометры, что повышает надежность прибора. Вместе с классом составьте на доске список идей, которые могли бы улучшить работу 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 (то, как выглядит барометр), которые учитывались при первоначальном дизайне их барометра? Изменили бы они эстетику, если бы смогли спроектировать ее заново? Отнимет ли эстетика функциональность барометра (насколько хорошо он работает)? Рассматривая все способы улучшения своей конструкции, класс будет делать именно то, что делают инженеры, стремясь делать все более качественные и полезные продукты.

Советы по устранению неполадок

Убедитесь, что горлышко бутылки не упирается (не касается) в дно стакана. Если это произойдет, уровень воды не сможет подняться или опуститься.

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 больше воды во второй раз.

Расширения деятельности

Смоделируйте воздействие давления воздуха с помощью алюминиевой банки. Банка сохраняет свою форму, потому что давление воздуха внутри банки равно давлению воздуха снаружи чашки. Попробуйте положить пустую банку вверх дном в ледяную воду и обратите внимание, 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 наружного воздуха сдавливает банку).

Масштабирование активности

  • В старших классах учащиеся работают в группах по два человека, что способствует лучшему пониманию задания. Предоставьте учащимся свободу переделывать свои барометры для более точных измерений (например, увеличить количество линий на перевернутой бутылке). Предложите учащимся построить график данных измерений барометра, которые они собирают, а затем объяснить классу любые тенденции на графике.
  • Для младших классов используйте несмываемые маркеры, чтобы нарисовать символы на бутылке с кетчупом, которые помогут учащимся запомнить, что означают различные значения давления. Нарисуйте облако внизу для низкого давления и солнце вверху для высокого давления.

Рекомендации

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

Авторские права

© 2007 Регенты Университета Колорадо

Авторы

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

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж Колорадского университета в Боулдере

Благодарности

Содержание этих учебных программ электронной библиотеки было разработано в рамках Интегрированной программы преподавания и обучения в рамках гранта Национального научного фонда ГК-12 №. 0338326. Однако это содержание не обязательно отражает политику Национального научного фонда, и вы не должны исходить из того, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 12 ноября 2019 г.

Как сделать детский барометр

Попробуйте этот классный и легкий научный проект или задание STEM — сделайте барометр для измерения атмосферного давления и изменений погоды!

С весной приходит сумасшедшая погода!

В один день идет дождь, а в следующий может пойти снег или ветер такой силы, что вас свалит на пол.

Как и в нашем эксперименте «Сделай сам Торнадо в бутылке», сегодняшняя научная деятельность посвящена погоде! Дети могут использовать предметы со всего дома, чтобы сделать свой собственный самодельный барометр и отслеживать атмосферное давление вместе с изменениями погоды (и попробовать свои силы в предсказании погоды на завтра!)

 

Это научное задание является частью месячной серии Storybook Science, организованной Inspiration Laboratories и вдохновленной книгой, которую мы прочитали!

В этой серии вы найдете множество замечательных иллюстрированных книг и книг с главами, которые связаны с удивительными научными занятиями. 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 потрясающее занятие STEM, так как:

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

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

Это вторая книга в прекрасной исторической фантастической серии, первой из которых является «Эволюция Кальпурнии Тейт» (надеюсь, будет больше, но об этом пока ничего не сказано). Книги НАСТОЛЬКО увлекательны, и я настоятельно рекомендую их для чтения вслух или для детей в возрасте от 8 лет и старше.

 

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

Кальпурния игнорирует большинство социальных норм и начинает работать со своим дедушкой, натуралистом и уважаемым ученым. Ее дедушка знакомит ее со всеми видами науки, позволяет ей использовать свои научные инструменты (например, эти 10 замечательных научных инструментов для детей на открытом воздухе) и поощряет ее вести дневник и отслеживать все.

В этой второй книге дедушка Кальпурнии поручает ей сделать собственный барометр, чтобы она могла ежедневно собирать данные о погоде.

Показания барометра Кальпурнии и ее наблюдение за редкой птицей побуждают ее сообщить об этих находках своему дедушке, который немедленно сообщает 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!

 

Книга проделывает УДИВИТЕЛЬНУЮ работу по изложению деталей для создания самодельного барометра!

Со страницы 30 «Любопытного мира Кальпурнии» Тейт:

«На нашем следующем уроке речь шла о атмосферном давлении, которое вы измеряли барометром…. Нам понадобится банка, воздушный шар, резинка, соломинка, швейная игла, метрическая линейка и баночка с клеем».

Мы прошли по проходу и за считанные минуты смогли создать свой собственный — мы сделали несколько заменителей (например, использовали скрепку вместо швейной иглы и жестяную банку вместо стеклянной банки), которые использовались в истории .

Я немного опасался использовать стеклянную банку, так как мы думали о том, чтобы разместить барометр снаружи в открытом месте (а у нас на заднем дворе довольно много тварей).

Рад сообщить, что наш барометр из консервной банки работает на удивление хорошо!

 

Что измеряет барометр?

Барометр — это метеорологический прибор, который измеряет изменения атмосферного давления или давления воздуха. Его также называют барометрическим давлением.

Атмосферное давление — это вес молекул воздуха, давящих на Землю. Поскольку на все в атмосфере Земли действует гравитация, даже воздух имеет вес.

 

Материалы для изготовления барометра своими руками

Вот предметы, которые мы использовали для изготовления собственного барометра:

  • пустая консервная банка
  • воздушных шаров (может понадобиться несколько – ниже объясню почему)
  • одна толстая резинка
  • мешалка для кофе или тонкая соломинка
  • скрепка
  • клей
  • линейка с метрическими размерами

Как я уже упоминал, Кальпурния использовала стеклянный кувшин (похожий на то, что мы знаем как каменный кувшин) для своего барометра, так что его также можно использовать вместо жестяной банки.

На тот случай, если вы или ваши дети никогда не видели барометров, на Amazon есть огромное разнообразие барометров — циферблаты, стеклянные банки с ртутью, цифровые и даже приложения для вашего телефона!

У вас может быть один в доме, и вы не осознаете этого.

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

 

Как сделать самодельный барометр

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

 

 

Шаг 4: Разогните (это слово) — или выпрямите 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 свисал 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 на БЕСПЛАТНЫЙ ежедневный журнал записей барометра, который мы включили ниже!

Шаг 9. Обязательно поместите барометр и линейку в такое место, где их не нужно будет перемещать, пока вы отслеживаете атмосферное давление.

Цель этого научного эксперимента — увидеть, КАК меняется атмосферное давление (увеличивается или уменьшается), и записывать любые изменения погоды, которые происходят каждый день.

Поскольку мы НЕ собираем точные показания, не беспокойтесь слишком о том, куда на линейке указывает скрепка. Просто не забудьте записать дату и метрические единицы в первый день, когда вы установили свой барометр!

 

Как работает барометр?

Барометр работает, показывая нам, повышается или падает давление воздуха (или атмосферное давление).

Атмосферное давление является показателем того, какой тип погоды происходит в вашем районе.

Когда показания барометра падают, это указывает на низкое давление, которое обычно проявляется в виде облаков, ветра и осадков (по сути, день плохой погоды 😉

Когда атмосферное давление повышается, это означает хорошую погоду (или более хороший день) !)

 

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

Итак, когда давление воздуха снаружи банки изменится, вы увидите, как воздушный шар либо поднимается над верхней частью банки, либо опускается в нее.

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

И наоборот, если давление воздуха снаружи банки более плотное (высокое давление), вы увидите, как воздушный шар опустится в банку, что заставит мешалку для кофе и скрепку подняться выше на вашей линейке, что указывает на более хорошую погоду. .

Подумайте об этом так: если воздух более плотный (высокое давление снаружи баллона), это означает, что молекулы давят на воздушный шар, и он тонет в баллончике.

 

Погодный эксперимент: отслеживание изменений атмосферного давления

Когда мы начали наш эксперимент, показания нашего барометра составляли примерно 13,2 метрических единицы.

В день, когда мы его строили, было довольно пасмурно, а днем ​​шел небольшой дождь.

С помощью рабочего листа для печати (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 КЛЮЧЕВОЙ ВЕЩЬ — обязательно напишите свою отправную точку, как только вы настроите барометр — потому что именно здесь дети увидят изменение, и это довольно УДИВИТЕЛЬНОЕ изменение!

Мы отслеживали атмосферное давление во время весенних каникул, так что у нас получился хороший длинный 9-дневный цикл.

Угадайте, что произошло через полторы недели?

 

Ага!! Было 15.2, когда мы переехали в более хорошую погоду!

Облаков стало меньше, температура воздуха стала теплее, осадков не было.

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

Мы тоже не наблюдали какого-то резкого скачка показателей за один день.

Каждый день мы смотрели на нашу метрическую единицу и видели небольшое увеличение (или даже уменьшение в течение нескольких дней, что было действительно интересно, но, конечно, как только мы смотрели в окно и видели облачное небо или дождь, мы знали барометр был прав).

 

Что такое гражданская наука?

Гражданская наука — это термин, используемый, когда такие люди, как вы и я, каждый день участвуют в исследованиях.

Это потрясающее научное занятие для детей, которое они могут выполнять самостоятельно, и считается проектом гражданского ученого, поскольку вы собираете и сообщаете данные о погоде, чтобы помочь другим принимать обоснованные решения о том, что надеть или даже как подготовиться в случае плохой погоды. (аналогично событиям, произошедшим в рассказе Любопытный мир Кальпурнии Тейт.)

Пусть ваши дети выступают в роли ученых-граждан, используя эту БЕСПЛАТНУЮ распечатанную таблицу ежедневного давления воздуха!

 

 

Используйте печатную форму, чтобы отслеживать изменения атмосферного давления и сообщать об этом семье каждый день — они могут помочь каждому решить, что надеть или нужно будет брать зонтик на выходе 😉

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

Leave A Comment

Related Post