Чтобы рассчитать давление у подножья горы, зная давление на вершине, можно использовать барометрическую формулу. Эта формула учитывает изменение давления с высотой. Основной принцип заключается в том, что давление уменьшается с высотой из-за уменьшения столба воздуха над точкой измерения.
Барометрическая формула в упрощённом виде выглядит так:
[ P_h = P_0 \times \left( 1 - \frac{Lh}{T_0} \right)^{\frac{gM}{RL}} ]
где:
- ( P_h ) — давление на высоте ( h );
- ( P_0 ) — давление на уровне моря;
- ( L ) — температурный градиент (обычно принимается как 0.0065 К/м);
- ( h ) — высота над уровнем моря;
- ( T_0 ) — температура на уровне моря (в Кельвинах);
- ( g ) — ускорение свободного падения (9.81 м/с²);
- ( M ) — молярная масса воздуха (0.029 кг/моль);
- ( R ) — универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)).
Для упрощения расчетов можно использовать приближённую формулу:
[ \Delta P \approx \frac{\Delta h}{11} ]
где:
- (\Delta P) — изменение давления в мм рт. ст.;
- (\Delta h) — изменение высоты в метрах.
Теперь подставим известные значения:
- Высота ( h = 2000 ) м;
- Давление на вершине ( P_h = 750 ) мм рт. ст.
Используем приближённую формулу:
[ \Delta P \approx \frac{2000}{11} \approx 181.82 \text{ мм рт. ст.} ]
Теперь добавим это изменение к давлению на вершине, чтобы получить давление у подножья:
[ P_0 \approx 750 \, \text{мм рт. ст.} + 181.82 \, \text{мм рт. ст.} \approx 931.82 \, \text{мм рт. ст.} ]
Следовательно, давление у подножья горы составляет примерно 931.82 мм рт. ст.
Этот результат является приближённым, так как точный расчёт должен учитывать более сложные зависимости, такие как изменение температуры с высотой и другие факторы. Однако для большинства практических задач такой подход даёт достаточно точное приближение.