Войти
Набросок Гаспара Шотта эксперимента Отто фон Герике с магдебургскими полушариями. В полусферы Магдебургские являются парой больших медных полушарий, с сопрягаемыми ободами. Они использовались для демонстрации силы атмосферного давления. Когда обода были запломбированы смазкой и воздух откачан, сфера содержала вакуум и не могла быть разорвана упряжками лошадей на знаменитой первой публичной демонстрации в 1654 году. Магдебургские полушария были изобретены немецким ученым и мэром Магдебурга., Герик, чтобы продемонстрировать воздушный насос, что он изобрел и понятие атмосферного давления. Первый искусственный вакуум был создан несколькими годами ранее Евангелистой Торричелли и вдохновил Герике на создание первого в мире вакуумного насоса, который состоял из поршня и цилиндра с односторонними откидными клапанами. Полушария стали популярными на лекциях по физике как иллюстрация силы давления воздуха и до сих пор используются в образовании. Оригинальные полусферы выставлены в Немецком музее в Мюнхене.
Помимо своей научной важности, эксперимент послужил доказательством восстановления города Магдебурга, который всего двумя десятилетиями ранее подвергся ужасному разграблению Магдебурга - считавшемуся самым ужасным злодеянием за Тридцатилетнюю войну - когда 20 000 его жителей были В конце войны в 1648 году в живых осталось только 4000 человек. Отто фон Герике был озабочен обоими аспектами эксперимента, будучи одновременно ведущим ученым и мэром Магдебурга, неустанно трудившимся над восстановлением благосостояния города.
Оригинальные магдебургские полушария и вакуумный насос Герике в Немецком музее, Мюнхен, Германия Магдебургские полусферы диаметром около 50 см (20 дюймов) были разработаны для демонстрации вакуумного насоса, изобретенного Герике. У одного из них было трубное соединение для присоединения насоса с клапаном для его закрытия. Когда воздух всасывался изнутри полушарий и клапан был закрыт, шланг от насоса мог отсоединяться, и они были прочно удерживались вместе давлением воздуха окружающей атмосферы.
Сила, удерживающая полушария вместе, была равна площади, ограниченной стыком между полушариями, кругом диаметром 50 см, умноженной на разницу в давлении воздуха между внутренним и внешним пространством. Неясно, насколько сильного вакуума удалось достичь с помощью насоса Герике, но если бы он был в состоянии откачивать весь воздух изнутри, полушария удерживались бы вместе с силой около 20000 ньютонов (4500 фунтов силы ; 2,2 коротких тонны). -force ), что эквивалентно поднятию автомобиля или маленького слона ; драматическая демонстрация давления атмосферы.
Маленькие 4-дюймовые полусферы, 1870-е гг. Демонстрация Герике была проведена 8 мая 1654 года перед императорским сеймом и императором Фердинандом III в Регенсбурге. Тридцать лошадей в двух командах по пятнадцать человек не могли разделить полушария до тех пор, пока не откроется клапан, чтобы уравновесить давление воздуха. В 1656 году он повторил демонстрацию с шестнадцатью лошадьми (две команды по восемь человек) в своем родном городе Магдебурге, где он был мэром. Он также взял две сферы, подвесил два полушария на опоре и удалил воздух изнутри. Затем он привязал веса к сферам, но сферы не сдвинулись с места. Гаспар Шотт был первым, кто описал эксперимент в печати в своей книге «Механика гидравлико-пневматика» (1657). В 1663 году (или, по некоторым данным, в 1661 году) такая же демонстрация прошла в Берлине перед курфюрстом Бранденбурга Фридрихом Вильгельмом на двадцати четырех лошадях.
Эксперимент стал популярным способом проиллюстрировать принципы действия давления воздуха, и было сделано множество уменьшенных копий полушарий, которые используются по сей день на уроках естествознания. Реконструкция эксперимента фон Герике 1654 года проводится в различных местах по всему миру Обществом Отто фон Герике. 18 марта 2000 года компания Barometer World провела демонстрацию с участием шестнадцати лошадей в Грейт-Торрингтоне.
Этот эксперимент отмечен как минимум на двух немецких марках.
Узнав о насосе Герике из книги Шотта, Роберт Бойл вместе с Робертом Гук разработал и построил улучшенный воздушный насос. Исходя из этого, посредством различных экспериментов, они сформулировали так называемый закон Бойля, который гласит, что объем тела идеального газа обратно пропорционален его давлению. Значительно позже в 1834 году был сформулирован закон идеального газа.
