Как использовать телефон в качестве барометра

Что такое атмосферное давление

Как известно, атмосфера – это среда, состоящая из различных газов. Молекулы этих газов имеют собственный вес и на них, как и на любые другие объекты на земле, действуют закон земного притяжения. Можно представить атмосферу в виде океана глубиной примерно в 100 км, на дне которого мы с вами находимся. Вся эта толща давит на земную поверхность с давлением примерно в 1 кг на каждый квадратный сантиметр.

Но возникает резонный вопрос: почему мы не чувствуем всей этой тяжести? Дело в том, что воздух давит на нас сразу со всех сторон, а не только сверху вниз. Кроме того, объем наших легких и других органов выравнивает это внешнее давление, поэтому мы его и не ощущаем.

Как можно измерить атмосферное давление?

Первые приборы для измерения атмосферного давления были изобретены итальянским физиком Эванджелистой Торричелли в 1644 году и представляли собой перевернутую колбу, помещенную в емкость с ртутью. При повышении давления уровень ртути в колбе поднимался, а нанесенная на колбу шкала указывала соответствующее атмосферное давление.

Такой метод был неудобным, а кроме того, небезопасным для бытового использования, поэтому со временем ученые задумались как можно измерять давление без жидкостным методом. Так появился прибор под названием «Анероид». Это небольшая металлическая коробка с подвижным гофрированным основанием, внутри которой создано разрежение.

Под действием внешнего атмосферного давления, отличающегося от нормального, коробка деформируется и тянет на себя, или же толкает прикрепленную к ней пружину, соединенную рычагами со стрелкой на шкале прибора. До сих пор для измерения атмосферного давления барометры такого типа используются повсеместно.

Почему атмосферное давление меняется и зачем нам это знать?

Дело в том, что молекулы газов, из которых состоит атмосфера, находятся в постоянном движении и их скорость меняется в зависимости от температуры. А как известно из курса физики, чем выше скорость молекул, тем больше расстояние между ними, а значит ниже их плотность.

Из-за большей теплоемкости воды молекулы газов над сушей нагреваются быстрее, чем, например, над поверхностью моря. Нагреваемый солнцем воздух над сушей становится менее плотным и давление, действующее на землю, падает.

Но так как любая система стремится к равновесию, в зону низкого давления сразу же устремляется воздух более высокого давления. Такие перемещения воздушных потоков нам известны как ветер и чем больше перепад между зонами высокого и низкого давления, тем ветер сильнее.

Зная текущее атмосферное давление, мы таким образом можем предсказывать погоду. Если давление падает, это говорит нам о том, что погода скоро ухудшится. Кроме этого, имея информацию о текущем давлении, можно предсказывать поведение некоторых животных. Например, рыбы сильнее подвержены изменениям атмосферного давления. Зная этот факт, рыболовы могут предсказывать активность и клев.

Давление также помогает определять нам высоту. Логично, что на большей высоте давление, действующее на землю – меньше. Имея эти знания, люди придумали такой прибор как Альтиметр, который конвертирует показания давления в высоту и таким образом позволяет ориентироваться пилотам воздушных судов, а также путешественникам при подъеме в горы.

Как измерить давление с помощью телефона

К счастью, сегодня для того, чтобы провести измерение не обязательно приобретать дорогостоящие приборы. Все необходимое для этого уже есть в вашем смартфоне. Достаточно, чтобы телефон был оснащен датчиком для измерения давления.

Такие датчики также называются MEMS барометры. Это микроскопический аналог анероидного барометра, представляющий собой коробочку с вакуумом, закрытую гибкой мембраной, которая в зависимости от внешнего атмосферного давления может изгибаться внутрь или наружу. Вместо пружины с рычажной системой, к поверхности мембраны прикреплены специальные тензорезисторы, которые при деформации мембраны изменяют свое сопротивление и тем самым способны регулировать электрическое напряжение, проходящее через них.

Смартфон распознает изменение электрического напряжения на поверхности пластины с помощью датчиков, регистрирует их и переводит в понятную нам шкалу для отображения на экран.

Как узнать есть ли в телефоне барометр?

Барометрический датчик присутствует во всех «яблочных» устройствах, начиная с iPhone 6 и выше. Если вы владелец телефона с Android, вы можете узнать о наличии датчика барометра в характеристиках своего телефона или скачать специальное приложение с расширенной информацией о смартфоне:

После этого необходимо установить одно из приложений для визуального отображения атмосферного давления на телефоне. Среди популярных приложений в Play Маркет с хорошими отзывами рекомендуем:

Даже если в вашем смартфоне не оказалась датчика давления, не расстраивайтесь. Практически все приложения поддерживают отображение атмосферного давления по координатам GPS. Правда, в таком случае придется мириться с некоторой погрешностью в показаниях.