Дано: на высоте 1000 м давление P1 = 89800 Па. Нужно найти давление на высоте 3500 м.
Метод 1 — модель экспоненциального спада давления (упрощённая атмосфера, масштаб высоты H)
Общая формула: P(h) = P0 · exp(-h / H), где P0 — давление на уровне моря, H — масштаб высоты атмосферы.
Возьмём стандартное давление на уровне моря P0 ≈ 101325 Па.
По данному P1 можно найти H: exp(-1000 / H) = P1 / P0 = 89800 / 101325 ≈ 0.885 -1000 / H = ln(0.885) ≈ -0.122 H ≈ 1000 / 0.122 ≈ 8 190 м (около 8.2 км)
Теперь найдём давление на высоте 3500 м: P(3500) = P0 · exp(-3500 / H) ≈ 101325 · exp(-3500 / 8190) ≈ 101325 · exp(-0.428) ≈ 101325 · 0.652 ≈ 66 000 Па
Окончательный ответ: примерно 6.6 × 10^4 Па (около 66 кПа).
Метод 2 — приближённое линейное приближение (для проверки, можно воспринимать как доп. оценку)
- Пусть плотность воздуха вблизи поверхности приблизительно постоянна: ρ ≈ 1.0 кг/м³, g ≈ 9.8 м/с².
- Изменение давления при подъёме Δh = 3500 − 1000 = 2500 м: ΔP ≈ ρ g Δh ≈ 1.0 × 9.8 × 2500 ≈ 24 500 Па.
- Тогда P(3500) ≈ P1 − ΔP ≈ 89 800 − 24 500 ≈ 65 300 Па.
Оба способа дают примерно одно и то же значение: приблизительно 65–66 тысяч Па.
Ответ: давления на высоте 3500 м примерно 6.5–6.6 × 10^4 Па (около 66 кПа). Это приближённая оценка, так как реальная атмосфера не всегда идеальна и зависит от температуры и других условий.