Опыт объясняется так: на поверхность ртути в широком сосуде действует атмосферное давление, а с другой стороны действует давление столба оставшейся ртути в трубке. Между вылившейся в сосуд ртутью и ртутью, оставшейся в трубке, устанавливается полное равновесие: то есть атмосферное давление равно давлению столба ртути(p = pрт).
Итак, атмосферное давление равно давлению столба в 760 мм оставшейся в трубке ртути и приблизительно равно 105 Па:
p = ρрт·g·h = 13600кг
м3 · 9,8Н
кг · 0,76м = 101300 Н
м2 =101300Па ≈ 105Па = 100 кПа.
Отсюда вычисляем, что давление 1мм ртутного столба приблизительно равно 130 Па. С помощью наблюдений было установлено, что уровень столба ртути постоянно меняется. Это значит, что атмосферное давление непостоянно. В зависимости от условий погоды оно может увеличиваться или уменьшаться. Закрепив трубку на вертикальной шкале, можно получить простейший ртутный барометр (по-гречески baros - тяжесть) для измерения атмосферного давления (в).Из многочисленных исследований известно, что показание ртутного барометра на уровне моря при температуре 0°С равно 760 мм рт.ст.
Как зависит атмосферное давление от высоты? Из измерений, проведенных с помощью барометра, было определено, что начиная от уровня моря (и = 0, р = 760 мм рт.ст.) при подъеме в среднем на каждые 12 м атмосферное давление уменьшается на 1мм рт.ст. При понижении же высоты относительно уровня моря, наоборот, на каждые 12 м наблюдается увеличение атмосферного давления на 1 мм рт.ст.