Чтобы определить высоту горы, зная атмосферное давление у подножия и на вершине, можно воспользоваться барометрической формулой. Эта формула связывает изменение давления с высотой.
Формула выглядит так:
[ \Delta h = \frac{RT}{Mg} \ln \left( \frac{P_1}{P_2} \right) ]
где:
- (\Delta h) — высота, которую нужно определить,
- (R) — универсальная газовая постоянная (примерно 8.314 Дж/(моль·K)),
- (T) — средняя температура воздуха (в Кельвинах),
- (M) — молярная масса воздуха (примерно 0.029 кг/моль),
- (g) — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
- (P_1) — атмосферное давление у подножия,
- (P_2) — атмосферное давление на вершине.
Для упрощения расчетов, особенно в учебных задачах, часто используют упрощенную формулу:
[ \Delta h \approx 18400 \ln \left( \frac{P_1}{P_2} \right) ]
где:
- (\Delta h) — высота, которую нужно определить в метрах,
- (P_1) и (P_2) — атмосферное давление в мм рт. ст.
Теперь подставим данные:
- (P_1 = 755 \, \text{мм рт. ст.})
- (P_2 = 720 \, \text{мм рт. ст.})
Рассчитаем логарифм и произведем вычисления:
[ \Delta h = 18400 \ln \left( \frac{755}{720} \right) ]
[ \Delta h = 18400 \ln (1.0486) ]
Чтобы найти натуральный логарифм (ln) от 1.0486:
[ \ln (1.0486) \approx 0.0475 ]
Теперь умножим это значение на 18400:
[ \Delta h \approx 18400 \times 0.0475 ]
[ \Delta h \approx 874 \, \text{метров} ]
Таким образом, высота горы составляет приблизительно 874 метра.