Barómetro para niños
Un barómetro es un instrumento de medición que sirve para medir la presión atmosférica. La presión atmosférica es el peso que ejerce el aire de la atmósfera sobre una superficie. Uno de los barómetros más conocidos es el de mercurio.
Los barómetros y los altímetros de presión son instrumentos muy parecidos. Un altímetro se usa para medir la altitud (qué tan alto estás), ajustándose a la presión del aire en diferentes alturas. En cambio, un barómetro se mantiene en el mismo lugar y mide los pequeños cambios de presión que ocurren debido al clima. La presión atmosférica promedio en la Tierra varía entre 940 y 1040 hPa (hectopascales). A nivel del mar, la presión promedio es de 1013 hPa.
Contenido
¿De dónde viene la palabra "barómetro"?
La palabra barómetro viene del griego antiguo. Se forma de báros, que significa "peso", y métron, que significa "medida". Así, barómetro significa "medida de peso".
¿Cómo funciona un barómetro?
Los primeros barómetros eran tubos cerrados con una columna de líquido. El peso de esa columna de líquido se equilibraba exactamente con el peso del aire de la atmósfera.
Historia del barómetro
¿Quién inventó el barómetro?
Los primeros barómetros fueron creados por el matemático y físico italiano Evangelista Torricelli en el siglo XVII.
Torricelli descubrió que la presión del aire es igual al peso de una columna de agua de unos 10.3 metros de altura. Si se usa mercurio, que es mucho más denso que el agua (unas 14 veces más), la columna de mercurio que el aire puede sostener a nivel del mar es de unos 76 centímetros.
Después de su descubrimiento, Torricelli dijo: "Vivimos en el fondo de un océano del elemento aire, el cual, mediante una experiencia incuestionable, se demuestra que tiene peso."
Antes de Torricelli, muchas personas pensaban que el aire no pesaba. Incluso Galileo Galilei lo creía. Pero Torricelli propuso que el aire sí tiene peso y que este peso es lo que sostiene la columna de líquido en el barómetro. Él vio el barómetro como una balanza, un instrumento para medir, y por eso se le considera el inventor de este importante aparato.
Para su experimento, Torricelli necesitaba un líquido más pesado que el agua. Siguiendo ideas de Galileo, se dio cuenta de que usando mercurio podría usar un tubo mucho más corto. Con mercurio, que es 14 veces más denso que el agua, solo se necesitaba un tubo de 80 cm, en lugar de uno de 10.5 metros.
Experimentos de Pascal
En 1646, Blaise Pascal, junto con el ingeniero Pierre Petit, repitió y mejoró el experimento de Torricelli. Pascal también hizo un experimento para demostrar que el espacio vacío en el barómetro no estaba lleno de "vapores" del líquido, como algunos creían.
Pascal fue más allá para probar la teoría de que el aire tiene peso. Si el aire pesaba, la presión debería ser menor a mayor altura. Por eso, le pidió a su cuñado, Florin Perier, que subiera el Puy de Dôme (una montaña) con un barómetro y midiera la altura de la columna de mercurio a diferentes alturas. En septiembre de 1648, Perier hizo el experimento y confirmó que las predicciones de Pascal eran correctas: la columna de mercurio era más baja a mayor altura.
Fabricantes de barómetros
Alrededor de 1810, el barómetro de rueda se hizo muy popular en el Reino Unido. Era fácil de leer y mostraba indicaciones como "Lluvia - Cambio - Seco". Más tarde, se añadieron escalas más precisas. Natalo Aiano fue uno de los fabricantes más importantes de barómetros de rueda. Muchos artesanos italianos, expertos en vidrio e instrumentos, emigraron al Reino Unido y dominaron esta industria hacia 1840.
Unidades de medida del barómetro
La unidad de medida más común para la presión atmosférica en los barómetros es el hectopascal (hPa). "Hecto" significa cien, y "pascal" es la unidad de presión.
También se usan las unidades "pulgadas de mercurio" o "milímetros de mercurio" (mmHg). Una presión de 1 mmHg es igual a 1 torr, en honor a Torricelli.
Tipos de barómetros
Barómetro de agua o de Goethe
Este barómetro, también llamado "cristal meteorológico" o "barómetro de Goethe", se basa en la idea de que una disminución de la presión del aire predice tiempo tormentoso.
Consiste en un recipiente de vidrio sellado, medio lleno de agua. Tiene un pico estrecho que se conecta al cuerpo por debajo del nivel del agua y sube por encima de él, abierto al aire. Cuando la presión atmosférica baja, el nivel del agua en el pico sube por encima del nivel del agua en el cuerpo. Si la presión sube, el nivel del agua en el pico baja.
Barómetro de mercurio
Inventado por Torricelli en 1643, este barómetro tiene un tubo de vidrio de unos 850 mm de alto, cerrado por arriba y abierto por abajo. Se llena de mercurio, se invierte y se coloca el extremo abierto en un recipiente con mercurio.
El mercurio en el tubo baja unos centímetros, dejando un espacio vacío en la parte superior, llamado "vacío de Torricelli". La altura de la columna de mercurio indica directamente la presión atmosférica. Sin embargo, su uso está desaconsejado por motivos de seguridad relacionados con el mercurio.
Barómetro aneroide
El barómetro aneroide no usa mercurio. Mide los cambios de presión atmosférica por cómo se deforma una caja metálica muy elástica, de la que se ha extraído todo el aire. Se calibra comparándolo con un barómetro de mercurio. Fue inventado por Lucien Vidie en 1843.
Altímetros barométricos
Estos instrumentos se usan en la aviación. Son barómetros cuya escala se ha convertido para mostrar la altitud en metros o pies.
Barómetro de Fortin
El barómetro de Fortin tiene un tubo de Torricelli dentro de un recipiente con mercurio. Este recipiente tiene una base que se puede ajustar con un tornillo para mantener el nivel del mercurio fijo. El barómetro está cubierto de latón, con ranuras para ver el nivel del mercurio y una escala para leer las medidas. También incluye un termómetro.
Los barómetros Fortin se usan en laboratorios científicos para mediciones muy precisas.
Barómetros de rueda
Un barómetro de rueda usa un tubo en forma de "J" sellado en la parte más larga. La parte más corta está abierta al aire y tiene un pequeño flotador de vidrio sobre el mercurio. Un hilo delgado conecta el flotador a una rueda, que a su vez mueve una aguja en la parte frontal del barómetro. Cuando la presión del aire sube, el mercurio se mueve, el flotador baja y la aguja se mueve. Cuando la presión baja, el mercurio retrocede, el flotador sube y la aguja gira en sentido contrario.
Aparatos relacionados con el barómetro
Del barómetro se han desarrollado otros instrumentos:
- Barógrafo: Registra los cambios de la presión atmosférica a lo largo del tiempo, de forma similar a un sismógrafo.
- Esfigmomanómetro: Mide la presión arterial.
Usos del barómetro
Los barómetros son muy importantes para entender el estado de la atmósfera. La presión del aire y cómo cambia con el tiempo se usan para hacer predicciones meteorológicas.
- Las presiones altas suelen indicar buen tiempo, sin lluvias.
- Las presiones bajas suelen indicar tormentas o mal tiempo.
Si la presión baja rápidamente, es probable que se acerque un sistema de baja presión y haya lluvia. Si la presión sube rápidamente, como después de un frente frío, el tiempo suele mejorar y el cielo se despeja.
Las lecturas de barómetros en muchas estaciones meteorológicas permiten crear mapas de presión atmosférica, que fueron los primeros mapa meteorológicos. Las isobaras (líneas que unen puntos de igual presión) en estos mapas muestran las zonas de alta y baja presión.
En las minas de carbón, los barómetros son importantes. Cuando la presión atmosférica baja, los gases atrapados en el carbón pueden escapar más fácilmente, aumentando el riesgo de acumulación de gases peligrosos. Por eso, las minas llevan un registro de la presión.
Los barómetros aneroides también se usan en el buceo con escafandra autónoma. Los buzos usan manómetros (que son un tipo de barómetro) para controlar el aire de su tanque y para medir la profundidad bajo el agua.
Galería de imágenes
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Registro analógico de un barógrafo usando cinco células de barómetro aneroide apiladas.
Véase también
En inglés: Barometer Facts for Kids
