Почему с физической точки зрения один и тот же вес в разных случаях создает разное состояние атмосферного давления ?

Answer 1

Объясню физику этого явления.
 
Рассмотрим два случая, показанных на рисунке:
 
1. Левая часть: При нажатии на поршень:
- Груз массой 1 кг создает силу 9, 8Н вниз
- Это создает давление выше атмосферного
- Манометр показывает повышенное давление
 
2. Правая часть: При вытягивании поршня:
- Тот же груз 1 кг создает силу 9, 8Н вниз
- Однако это создает давление ниже атмосферного (вакум)
- Вакумметр показывает пониженное давление
 
Причина разных результатов при одинаковом весе заключается в направлении движения поршня и его взаимодействии с атмосферным давлением:
 
При нажатии вниз (слева) сила добавляется к атмосферному давлению, сжимая воздух и увеличивая давление выше атмосферного.
 
При вытягивании вверх (справа) поршень пытается создать больший объем при том же количестве воздуха. Это заставляет воздух расширяться, уменьшая его давление ниже атмосферного, создавая эффект вакума.
 
Главный момент в том, что один и тот же вес создает разные состояния давления из-за:
1. Направления движения поршня (сжатие против расширения)
2. Взаимодействия с существующим атмосферным давлением
3. Связи между давлением, объемом и количеством газа (согласно закону Бойля-Мариотта)
 
Таким образом, хотя вес (9, 8Н) остается постоянным, его влияние на давление зависит от того, работает ли он вместе или против атмосферного давления, и происходит ли сжатие или расширение объема содержащегося воздуха.