Page 35 - อุตุนิยมวิทยาเพื่อการบิน1
P. 35
34
ี่
บทท 4
ความกดอากาศ (PRESSURE)
1. นิยาม (DEFINITION)
้
ถ้าพิจารณานาหนักบรรยากาศของโลกประมาณ 5,600 ล้านล้านตันแล้ว จะมีแรงกดอย่างมหาศาลต่อ
ทุกสิ่งทีมันส่งแรงไปถึง จากการวัดความกดของบรรยากาศดูแล้วพบว่าความกดจะเปลียนแปลงไปตาม
่
่
่
่
สถานทีและเวลา ถ้าเราเปรียบเทียบกับกองหนังสือจะเห็นว่าหนังสือเล่มล่างสุดจะรับนาหนักกดลงมามากทีสุด
้
่
ในท านองเดียวกันความกดของบรรยากาศมีค่ามากทีสุดทีส่วนล่างสุดของบรรยากาศ
่
่
ู
ความกดอากาศ ลม และอุณหภมิ มีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด ยากทีจะแยกศึกษาแต่ละเรื่อง
ดังนั้นในบทนีจึงต้องกล่าวถึงความกดอากาศและความสัมพันธ์ของ 3 องค์ประกอบนีด้วย
้
้
่
่
้
่
่
่
้
ความกด (Pressure) คือ แรงทีมากระท าต่อหนึงหนวยพืนทีบนพืนผิวทีก าหนด
เมื่อ P = ความกด
้
P = F/A F = แรงหรือนาหนักทีมากระท า
่
่
A = พืนทีทีแรงหรือนาหนักมากระท า
้
้
่
สังเกตว่า เราไม่จ าเปนต้องค านึงถึงทิศทางของแรงที่มากระท านั้นเลย เพราะความกดจะปรากฎค่า
็
็
เท่าๆ กันทุกทิศทาง เราแบ่งความกดออกเปน 2 อย่างคือ
1.1 ความกดอากาศ, ความกดบรรยากาศ (Atmospheric pressure) หรือความกดขณะอยู่กับที ่
(Static Pressure)
่
่
้
่
่
้
่
่
้
้
ความกดทีเกิดขึนจากนาหนักของแท่งอากาศทีมีพื้นทีหนาตัดหนึงหนวย ณ ระดับความสูงหนึงขึนไป
่
จนถึงสุดขอบบรรยากาศด้านบน เราเรียกความกดทีระดับความสูงนั้นว่า Atmospheric pressure หรือ
Static pressure
่
่
่
่
่
1.2 ความกดขณะเคลือนที่ (Dynamic pressure) ความกดที่เกิดบนพื้นผิวใดๆ ทีเคลือนที เมือเทียบ
่
กับอากาศ เรียกว่าความกดขณะเคลือนที (Dynamic pressure) และความกดทีเกิดบนด้านหนาของพืนผิวนั้น
่
้
้
่
่
จะมีค่ามากกว่าด้านหลังในขณะทีพืนผิวนั้นก าลังเคลื่อนที ่
้
หลักของเครื่องวัดความเร็วเครื่องบินก็ยึดหลักการวัดค่า Dynamic pressure นีโดยหาความแตกต่าง
้
ิ
ิ
ของความกดในท่อปโตต์ (Pitot tube) กับท่อสแตติก (Static tube) ความกดในท่อปโตต์เกิดจากผลรวมของ
Static pressure กับ Dynamic pressure
้
ี่
2. เครื่องมือทใชในการวัดความกดอากาศ (Instrument)
่
ั
เครื่องมือทีใช้ในการวัดค่าความกดอากาศ เรียกว่า บารอมิเตอร์ (Barometer) ในปจจุบันทีนิยมใช้กัน
่
มีอยู่ 3 แบบ คือ
2.1 บารอมิเตอร์แบบปรอท (Mercurial barometer)
ในป พ.ศ. 2186 ทอร์ริเซลลี (Torricelli) พบว่าหากเรานาเอาหลอดแก้วยาวเกือบหนึงเมตรทีมีปรอท
ี
่
่
่
่
้
่
อยู่เต็มมาคว าลงในอ่างทีมีปรอทอยู่ ตามรูป 1 ความกดอากาศหรือนาหนักของอากาศจะดันปรอทในอ่างจนมี
ค่าสมดุล หรือเท่ากับนาหนักของล าปรอทในหลอดแก้ว จากหลักการนีเขาได้นามาประดิษฐ์บารอมิเตอร์แบบ
้
้
้
้
ปรอทขึนมา ที่สถานีตรวจอากาศใกล้ระดับนาทะเลจะมีความสูงของล าปรอทแบบนีประมาณ 29.92 นิวหรือ
้
้
่
้
้
760 มม. อาจกล่าวอีกอย่างหนึงได้ว่า "ล าปรอททีมีความสูง 29.92 นิว มีนาหนักเท่ากับล าอากาศทีมีความสูง
่
่
่
้
้
จากระดับนาทะเลถึงยอดสุดของบรรยากาศทีมีพืนทีหนาตัดเท่ากับล าปรอทนั้น"
้
่
