Question d'origine :
J'ai achete un baromètre ancien et les unites de mesure affichent : des nombres entre 70 et 81; Je ne sais pas comment le régler car les pressions atmosphériques sont de 1015 hpa. comment faire ?
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 10/08/2011 à 12h41
Le baromètre permet de mesurer la pression atmosphérique. Il en existe différents modèles.
Il est constitué d'une boîte métallique vidée de son air qui se déforme plus ou moins selon la valeur de la pression atmosphérique. Le baromètre anéroïde comporte deux graduations :
• L'une en hectopascal
•
La grande aiguille indique la valeur de la pression et la petite ne sert que de repère pour apprécier si la tendance est à la baisse, à la hausse ou à la stabilité.L'unité utilisée pour mesurer la pression atmosphérique est l'hectopascal (hPa). On utilise parfois le millibar ( mbar), selon l'équivalence suivante : 1 mbar = 1 hPa
La pression atmosphérique " normale ", au niveau de la mer, vaut 1013 hPa : elle correspond à la position " variable " de l'aiguille sur le baromètre.
Si elle augmente on parle alors d'anticyclone, signe de beau temps.
Si elle diminue, on parle alors de dépression, signe de mauvais temps.
source : Académie de Lille
premièrement, obtenir la pression atmosphérique auprès de la station météorologique la plus proche de chez vous et la corriger si l'altitude à laquelle se trouve votre baromètre diffère de beaucoup celle de la station météorologique ;
secondo, effectuer une petite règle de trois pour convertir la pression exprimée en atm en une pression exprimée en cm de mercure. Vous pourrez effectuer le calcul grâce à ce convertisseur en ligne (nota : nous n'avons pas vérifié l'exactitude du calcul de ce convertisseur).
Il est nécessaire de se plonger dans l'histoire de la physique pour comprendre l'invention du baromètre anéroïde.
Le premier baromètre a été inventé par Torricelli en 1644. Voulant mesurer les variations du poids de l’air, Torricelli remplit de mercure un tube de verre d’un mètre de long, fermé à une extrémité. Il le retourne et le plonge dans une cuvette remplie de mercure. Il constate alors que le niveau de mercure dans le tube s’abaisse, laissant un espace de vide au dessus de lui. Il vient de découvrir la pression atmosphérique, comme il l’écrit dans une lettre : « Nous vivons submergés au fond d’un océan d’air élémentaire, dont on sait par des expériences incontestables qu’il a un poids. ».
En 1647, Descartes ajoute une échelle graduée au tube de Torricelli. Le 19 septembre 1648, Pascal et son beau-frère Florin Périer réalisent l’expérience décisive qui confirme les variations de la pression atmosphérique avec l’altitude. Ils mesurent en effet la hauteur de mercure dans un tube de Torricelli à Clermont Ferrand et au sommet du Puy de Dôme et constatent la baisse de pression avec l’altitude. Pascal réalisera la même expérience à Paris, en haut et en bas de la tour Saint-Jacques. Ce scientifique est également l’inventeur du baromètre à siphon qu’il décrit dans son Traité de la pesanteur de la masse de l’air.
Au cours du XVIIème siècle, de nombreux scientifiques travaillent à perfectionner le baromètre : ils cherchent à amplifier la variation du niveau de mercure dans le tube lors de la variation de la pression. Descartes, Hooke puis Huygens conçoivent des baromètres à deux liquides, un volume d’eau surmontant la colonne de mercure. Des tubes aux formes diverses (coudés, en équerre) sont également élaborés. En 1663, Robert Hooke construit le baromètre à cadran, premier instrument de mesure à cadran indicateur.
A partir de la seconde moitié du XVIIIème siècle, physiciens et constructeurs oeuvrent à mettre au point un instrument transportable, précis et fidèle.
En 1843, l’ingénieur Lucien Vidie construit le premier baromètre anéroïde.
Le principe de mesure est basé sur la déformation d’une capsule anéroïde, membrane métallique élastique dont une face est en contact avec le vide et l’autre avec l’air atmosphérique. La capsule est déformable mais l’écrasement est empêché par la forme de la capsule agissant comme un ressort.
Sur la figure ci-dessous [Cf. figure 2, page 2], une capsule anéroïde est représentée à droite ; son schéma a été dessiné à gauche. La pression atmosphérique exerce une pression P atm sur l’enveloppe métallique de la capsule ; cela crée une pression FP s’appliquant sur l’enveloppe et qui est fonction de la surface de la capsule. En réponse à cette pression et en vertu du principe de l’action/réaction, le « ressort » exerce sur la capsule une force R de même direction et norme que FP mais de sens opposé. On déduit la variation de pression Fp de la variation d’écartement e. Le coefficient C représente la sensibilité du capteur et varie en fonction de l’élasticité du métal utilisé, de la géométrie de la capsule, entre autres.
source : Mesurer la pression, un dossier pédagogique de Météo France (document PDF)
Il existe de nombreux baromètres. H. Bouasse en recense un grand nombre dans son ouvrage Hydrostatique : manomètres, baromètres, pompes, équilibre des corps flottants [...] (1923) Baromètre à siphonBaromètre normal ou baromètre FortinBaromètre tronquéBaromètre à compensationBaromètre d'HuyghensBaromètres à siphon sensiblesBaromètre de BlakesleyBaromètre aéromètre-ludionBaromètres balancesBaromètre statiqueBaromètre à peséesBaromètre de MagellanBaromètre à siphon sensibleetc.
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