2.2 Tekanan Atmosfera — Nota JomSkor
Tekanan atmosfera ialah tekanan yang disebabkan oleh berat lapisan udara yang bertindak ke atas permukaan bumi. Ia boleh diukur menggunakan barometer merkuri atau aneroid, dan nilainya berubah mengikut altitud serta keadaan cuaca. Perubahan tekanan atmosfera ini mempunyai kesan signifikan ke atas manusia, terutamanya pada altitud tinggi dan kedalaman laut yang lampau.
Fizik · Tingkatan 5
Tekanan atmosfera ialah tekanan yang disebabkan oleh berat lapisan udara yang bertindak ke atas permukaan bumi. Ia boleh diukur menggunakan barometer merkuri atau aneroid, dan nilainya berubah mengikut altitud serta keadaan cuaca. Perubahan tekanan atmosfera ini mempunyai kesan signifikan ke atas manusia, terutamanya pada altitud tinggi dan kedalaman laut yang lampau.
Definisi Tekanan Atmosfera
Tekanan yang disebabkan oleh berat lapisan udara yang tebal yang terdiri daripada pelbagai jenis gas yang bertindak ke atas permukaan bumi.
Pengukuran Tekanan Atmosfera
Tekanan atmosfera boleh diukur menggunakan barometer merkuri (seperti barometer Fortin) atau barometer aneroid. Formula $P = h\rho g$ digunakan untuk menghitung tekanan dalam unit Pascal, di mana $h$ ialah ketinggian turus merkuri, $\rho$ ialah ketumpatan merkuri, dan $g$ ialah pecutan graviti.
$P_{atm} = h\rho g$
Perubahan Tekanan Atmosfera
Nilai tekanan atmosfera boleh berubah mengikut perubahan cuaca dan altitud. Udara yang semakin tipis pada altitud tinggi menyebabkan tekanan atmosfera menjadi semakin rendah.
Kesan Tekanan Atmosfera ke atas Manusia
Pada altitud tinggi, tekanan atmosfera yang rendah menyebabkan kadar pernafasan meningkat dan penyerapan oksigen berkurang. Pada kedalaman laut yang lampau, tekanan air yang tinggi menyebabkan tisu badan menyerap gas nitrogen berlebihan.
Contoh soalan
Bacaan tekanan darah seorang pesakit ialah 160/100. Berapakah tekanan 160 mm Hg dalam unit Pa? [Ketumpatan Hg, $\rho = 1.36 \times 10^4 \text{ kg m}^{-3}$ dan pecutan graviti, $g = 9.81 \text{ m s}^{-2}$]
- Kenal pasti maklumat yang diberikan: Tekanan = 160 mm Hg, ketumpatan merkuri ($\rho$) = $1.36 \times 10^4 \text{ kg m}^{-3}$, pecutan graviti ($g$) = $9.81 \text{ m s}^{-2}$.
- Tukar ketinggian turus merkuri dari mm ke m: $h = 160 \text{ mm} = 0.16 \text{ m}$.
- Gunakan formula tekanan cecair: $P = h\rho g$.
- Hitungkan tekanan: $P = 0.16 \times 1.36 \times 10^4 \times 9.81$.
$2.13 \times 10^4 \text{ Pa}$
- Tidak menukar unit ketinggian (contoh: mm ke m) sebelum melakukan pengiraan tekanan.
- Menganggap tekanan atmosfera adalah malar dan tidak berubah mengikut altitud atau cuaca.
- Tidak memahami perbezaan antara prinsip kerja barometer Fortin dan barometer Aneroid.
- Fahami definisi tekanan atmosfera dan faktor-faktor yang mempengaruhinya.
- Ingat formula $P = h\rho g$ dan cara menggunakannya untuk mengira tekanan atmosfera dalam unit Pascal.
- Ketahui pelbagai unit tekanan (Pa, mm Hg, m H₂O, milibar) dan konteks penggunaannya.
- Terangkan kesan tekanan atmosfera pada altitud tinggi dan kedalaman laut yang lampau ke atas manusia, serta langkah penyesuaian yang diperlukan.
- Tekanan atmosfera
- Barometer merkuri
- Barometer Fortin
- Barometer Aneroid
- Pascal (Pa)
- mm Hg
- m H₂O
- milibar (mbar)
- Altitud
- Kedalaman lampau