Для определения высоты горы на основе изменения атмосферного давления можно использовать барометрическую формулу. Барометрическая формула позволяет связывать изменения давления с высотой.
В данном случае у нас есть данные:
- Давление у подножья горы: ( P_1 = 765 ) мм рт. ст.
- Давление на вершине горы: ( P_2 = 720 ) мм рт. ст.
Для упрощенного расчета можно использовать эмпирическое правило, что на каждые 100 метров высоты давление падает примерно на 10 мм рт. ст. Однако для более точного расчета мы обратимся к барометрической формуле:
[ h = \frac{RT}{gM} \ln \left( \frac{P_1}{P_2} \right) ]
где:
- ( h ) — искомая высота,
- ( R ) — универсальная газовая постоянная (≈ 8.314 Дж/(моль·К)),
- ( T ) — средняя температура воздуха в Кельвинах,
- ( g ) — ускорение свободного падения (≈ 9.81 м/с²),
- ( M ) — молярная масса воздуха (≈ 0.029 кг/моль),
- ( P_1 ) и ( P_2 ) — давления у подножья и на вершине соответственно.
Предположим, что средняя температура воздуха ( T ) составляет 288 К (что соответствует примерно 15 °C).
Теперь подставим значения:
[ h = \frac{8.314 \times 288}{9.81 \times 0.029} \ln \left( \frac{765}{720} \right) ]
Вычислим числовые значения шаг за шагом:
Вычислим числитель и знаменатель:
[ \frac{8.314 \times 288}{9.81 \times 0.029} \approx \frac{2394.432}{0.28449} \approx 8415.38 ]
Вычислим натуральный логарифм:
[ \ln \left( \frac{765}{720} \right) \approx \ln (1.0625) \approx 0.0606 ]
Подставим значения в формулу:
[ h \approx 8415.38 \times 0.0606 \approx 509.91 \text{ метров} ]
Таким образом, высота горы составляет примерно 510 метров.