Hemisferios de Magdeburgo

O 8 de maio de 1654, na cidade alemá de Magdeburgo, o emperador Fernando III e o seu séquito demostraron un espectacular experimento deseñado e realizado polo alcalde da cidade, o científico alemán von Glick. Varias esculturas da época reflicten este acontecemento. Trátase do hemisferios de Magdeburgo. O experimento consistiu en tentar separar dous hemisferios metálicos duns 50 centímetros de diámetro, unidos por simple contacto, para formar unha esfera selada e, de paso, bombear aire fóra da esfera cunha bomba de baleiro da súa propia invención. Para facilitar o selado do hemisferio ou hemisferios metálicos, colócase un anel de coiro entre as superficies de contacto. Cada hemisferio ten varios lazos polos que se pode pasar unha corda ou cadea para poder tirala cara a lados opostos.

Neste artigo imos contarche todo o que necesitas saber sobre o experimento dos hemisferios de Magdeburgo e a súa importancia.

Hemisferios de Magdeburgo

É un dispositivo deseñado para demostrar a existencia dun baleiro e da presión atmosférica. Está formado por dous hemisferios ocos, e se están conectados entre si e o aire interior é atraído, crearase un baleiro interno. Nestas condicións, a atmosfera exerce presión sobre a superficie exterior, polo que é moi difícil separar os restos. De feito, estes tiñan que ser moi fortes, porque unha vez evacuado o interior sería capaz de rebentalos a presión atmosférica.

Estes hemisferios, que reciben o nome da cidade alemá de Magdeburgo, utilizáronse para realizar un estraño experimento en 1654. Otto von Guericke, alcalde da cidade e físico profesional, en presenza do elector Federico Guillerme de Brandeburgo e de membros do Parlamento de Ratisbona, practicou o aspirador en dous hemisferios metálicos.

Experimento

Nun intento de separalos, atou un hemisferio a un grupo de cabalos e o outro a un número igual de cabalos, pero en direccións opostas. Despois de numerosos intentos e para sorpresa dos asistentes, foi imposible separar as dúas metades da esfera. O efecto é semellante ao que logramos cando colocamos dous émbolos de drenaxe na parte inferior e os presionamos un contra o outro. Un baleiro está incompleto, pero fai falla moita forza para separalos.

Os espectadores quedaron abraiados ao ver como os distintos grupos de homes tiraban de lado con todas as súas forzas e non lograban separar os hemisferios. Tampouco se podían separar inicialmente por 16 cabalos, divididos en dous grupos de 8 cabalos cada un. Despois dun duro traballo, acadaron o seu obxectivo e causaron bastante revuelo. Os hemisferios que formaban as esferas, que requirían moito esforzo para abrirse, podían separarse sen esforzo simplemente deixando que o aire volvese entrar no interior das esferas.

Nun experimento de 2005 con 16 cabalos en Granada, os hemisferios non se puideron separar. Teña en conta que o baleiro conseguido polas bombas Von Guericke do século XVII foi inferior ao alcanzado polas nosas modernas bombas de baleiro.

Por que é difícil separar os hemisferios de Magdeburgo

A primeira parte da pregunta, neste punto, é fácil de responder para calquera estudante de secundaria con boa comprensión da física. Todo na superficie terrestre está nun mar de aire pesado, sometido a forzas normais á súa superficie en todas as direccións. Da mesma maneira, son recibidos polo hemisferio, de dentro para fóra e de fóra para dentro. Se unha vez que se pechan os hemisferios formando unha esfera, elimínase case todo o aire do interior e a forza da superficie exterior preme moito máis que o aire que actúa cara a fóra, dificultando a súa separación.

A forza neta que comprime os dous hemisferios, distribuídos pola esfera formada, é dicir, supoñendo que o baleiro conseguido no interior é aproximadamente o 10% do aire exterior, debe vencer a forza que os separa, é da orde de sete toneladas de peso.

Segunda parte da pregunta, por que están tan impresionados os veciños de Magdeburgo? Ten que ver co coñecemento dos fluídos e o seu comportamento no tempo. Estamos no século XVII, e unha parte importante da comunidade científica cría que era imposible crear un baleiro, o “terror do baleiro”, que era a causa do movemento dos fluídos, evitando que se producise.

Así, ao beber o líquido do vaso a través dunha palla, eliminando así parte do aire que contén, o horror que sente a natureza cando está baleiro fai que o líquido suba. No momento histórico de realizar experimentos, científicos como Torricelli abandonaron esta teoría e demostraron que a presión que exerce a atmosfera, o peso do aire, non o horror do baleiro.

Explicación do experimento

Para entender o que presenciou o emperador Fernando III, hai que lembrar que as nosas vidas transcorren nun vasto océano de aire, e este, como todo fluído, ten masa, polo que un determinado volume de aire ten un peso capaz de exercer unha forza sobre el. el. Pero estas forzas actúan máis que como un montón de ladrillos colocados sobre as nosas cabezas. As cousas son un pouco máis complicadas porque cada obxecto mergullado neste mar de aire está sometido a un conxunto de forzas que tenden a comprimilo, actuando en cada punto da súa superficie. Ademais, estas forzas aplícanse sempre perpendicularmente á superficie en cuestión.

Así mesmo, se se encerra aire nun recipiente, as paredes dese recipiente experimentarán unha forza normal á súa superficie en cada punto, facendo que se expanda. Para comprender con máis detalle este fenómeno, debemos lembrar que o aire está formado por un gran número de moléculas, que podes imaxinar como esferas microscópicas que se moven aleatoriamente en todas as direccións, estrelando e botando todo ao seu paso. Cada unha destas pequenas colisións produce unha pequena forza que, combinada cos innumerables golpes que se producen sen parar cada segundo, pode crear bastante forza. O efecto neto deste impacto molecular constante é un conxunto de forzas puntuais que son sempre perpendiculares á superficie de impacto.

Espero que con esta información poidas saber máis sobre os hemisferios de Magdeburgo e as súas características.