Vì sao chúng ta không bị khối lượng của khí quyển đè bẹp?

Không khí dày hàng km bao phủ Trái Đất. Ranh giới giữa khí quyển Trái Đất và không gian bên ngoài hay còn gọi là đường Kármán, cách mặt đất khoảng 100km. Tuy nhiên, khoảng 99,9% khối lượng khí quyển nằm dưới độ cao 48km.

Không khí nhẹ hơn cơ thể chúng ta, nhưng toàn bộ tầng không khí trong khí quyển rất nặng. Tổng khối lượng bầu khí quyển Trái Đất nặng 5,1 tỷ kg. Tính riêng một cột không khí hình trụ với đường kính 0,3m cũng có khối lượng đến 754kg.

Vậy tại sao con người không bị khí quyển đè bẹp?

Một phần là do phân bổ áp lực. Không khí chảy xung quanh cơ thể chúng ta và áp lực từ không khí được phân bố đồng đều lên tất cả các bộ phận trên cơ thể chứ không chỉ là một lực hướng thẳng từ trên xuống.

Tuy thế, áp suất mà khí quyển tác dụng lên toàn bộ cơ thể chúng ta không hề nhỏ. Mỗi cm² chịu sức nặng của 1kg.

Chúng ta không bị áp suất không khí đè bẹp vì cơ thể chúng ta đã tiến hóa theo thời gian để chịu được áp lực. Không khí bên trong cơ thể về cơ bản có cùng áp suất đẩy ra ngoài khiến cho lực áp suất được cân bằng.

Sự cân bằng lực này chỉ xảy ra nếu không khí tiếp xúc từ mọi phía của cơ thể. Nếu bạn để đầu ống của máy hút bụi vào tay và để nó hút hết không khí đang đè lên da bạn thì lực mà tay bạn cảm nhận được là trọng lượng của không khí bị hút vào trong ống chân không.

Không khí ở trên cao loãng hơn, vì thế áp suất khí quyển ở đó cũng giảm dần. Đây là lý do vì sao khi đi máy bay bạn có thể bị ù tai lúc máy bay cất cánh và hạ cánh. Đó là vì phải mất một thời gian thì áp suất không khí bên trong cơ thể bạn mới khớp với áp suất không khí bên ngoài và màng nhĩ của tai là bộ phận cảm nhận rõ nhất.

Áp suất bên trong cơ thể chính là một lý do khiến chúng ta không thể du hành ngoài vũ trụ mà không có bộ quần áo bảo hộ. Áp suất trong không gian về cơ bản là bằng 0.

Nếu không có áp suất không khí đè lên cơ thể từ bên ngoài thì áp suất bên trong sẽ khiến cơ thể phồng lên như một quả bóng cho đến khi áp suất đó được giải phóng.