O barómetro é um instrumento de medida que serve para determinar a pressão atmosférica de um determinado local.
Como funciona?
O primeiro barómetro foi construído por Torricelli, e consistia em inverter um tubo de vidro selado numa das extremidades e cheio de mercúrio numa tina também ela cheia de mercúrio.
Ora, neste sistema temos a pressão atmosférica exercida sobre o mercúrio da tina que empurra o líquido da coluna para cima e temos o peso do mercúrio que está na coluna e que “empurra” o mercúrio para baixo. No equilíbrio, ou seja, quando a resultante das forças for nula, o peso do líquido da coluna é igual à força que o líquido da tina exerce no mercúrio da coluna.
Sabemos que o peso é dado pelo produto da massa pela aceleração da gravidade. Sendo assim, o peso do mercúrio da coluna é F=m.g, no entanto, como temos um líquido, a massa relaciona-se com o volume através da sua massa volúmica. Então podemos dizer que a massa de mercúrio é m=ρ.V. Podemos ainda calcular o volume do mercúrio multiplicando a área do círculo que caracteriza o tubo e a altura do mesmo. Assim, generalizando, F=A.h.ρ.g
Já sabemos que no equilíbrio a pressão exercida pelo mercúrio da coluna é igual à pressão atmosférica, pelo que, calculando a pressão exercida pelo mercúrio da coluna, sabemos imediatamente o valor da pressão atmosférica. Para calcular a pressão basta dividir a força anteriormente calculada pela área da secção do tubo, e assim chegamos à conclusão que a pressão atmosférica é dada por P=h.ρ.g, em que a h é a altura do mercúrio na coluna e ρ é a massa volúmica do mercúrio.
Porque usou, Torricelli, mercúrio e não água, por exemplo?
A resposta é muito simples até. Se analisarmos a expressão acima (P=h.ρ.g), para determinar a pressão atmosférica, seria preciso uma coluna de vidro muito alta, pois a massa volúmica da água é muito inferior à do mercúrio, portanto não era viável recorrer a colunas de vidro “enormes”.