Magdeburgs halvklot

flygvapen

Den 8 maj 1654, i den tyska staden Magdeburg, demonstrerade kejsar Ferdinand III och hans följe ett spektakulärt experiment designat och genomfört av stadens borgmästare, den tyske vetenskapsmannen von Glick. Flera ristningar från tiden speglar denna händelse. Det handlar om magdeburgska halvklotet. Experimentet bestod i att försöka separera två metallhalvklot ca 50 centimeter i diameter, sammanfogade genom enkel kontakt, för att bilda en förseglad sfär, och för övrigt pumpa ut luft ur sfären med en vakuumpump enligt hans egen uppfinning. För att underlätta tätningen av metallhalvan eller -halvorna placeras en läderring mellan kontaktytorna. Varje halvklot har flera öglor genom vilka ett rep eller kedja kan föras så att den kan dras åt motsatta sidor.

I den här artikeln kommer vi att berätta allt du behöver veta om experimentet med magdeburgska halvklot och dess betydelse.

Magdeburgs halvklot

experiment staty

Det är en enhet designad för att demonstrera förekomsten av ett vakuum och atmosfärstryck. Den består av två ihåliga halvklot, och om de är förbundna med varandra och luften inuti dras, ett internt vakuum kommer att skapas. Under dessa förhållanden utövar atmosfären ett tryck på den yttre ytan, vilket gör det mycket svårt att separera skräpet. Faktum är att dessa måste vara mycket starka, för när interiören väl evakuerats, skulle den kunna spränga dem vid atmosfärstryck.

Dessa halvklot, uppkallade efter den tyska staden Magdeburg, de användes för att utföra ett märkligt experiment 1654. Otto von Guericke, borgmästare i staden och professionell fysiker, i närvaro av kurfurst Fredrik William av Brandenburg och ledamöter av Regensburgs parlament, övade att dammsuga på två metallhalvklot.

experiment

magdeburg hemisfär museum

I ett försök att skilja dem åt, band den ena halvklotet till en grupp hästar och den andra till lika många hästar, men i motsatta riktningar. Efter många försök och till deltagarnas förvåning var det omöjligt att skilja de två halvorna av sfären åt. Effekten liknar den vi uppnår när vi placerar två avloppskolvar i botten och trycker dem mot varandra. Ett vakuum är ofullständigt, men det krävs mycket kraft för att separera dem.

Åskådare blev förvånade över att se de olika grupperna av män som drog sig åt sidan med all sin kraft och misslyckades med att separera hemisfärerna. De kunde inte heller initialt separeras av 16 hästar, uppdelade i två grupper om 8 hästar vardera. Efter hårt arbete, de uppnådde sitt mål och väckte stor uppståndelse. De halvklot som utgjorde sfärerna, vilket krävde mycket ansträngning för att öppna, kunde enkelt separeras genom att helt enkelt låta luft komma in i sfärernas inre.

I ett experiment 2005 med 16 hästar i Granada, halvklot kunde inte separeras. Tänk på att vakuumet som uppnåddes av XNUMX-talets Von Guericke-pumpar var lägre än det som uppnåddes av våra moderna vakuumpumpar.

Varför det är svårt att skilja Magdeburgs halvklot åt

magdeburgska halvklotet

Den första delen av frågan, vid det här laget, är lätt för alla gymnasieelever med god förståelse för fysik att svara på. Allt på jordens yta är i ett hav av tung luft, utsatt för krafter som är normala mot dess yta i alla riktningar. På samma sätt, tas emot av halvklotet, inifrån och ut och utanför in. Om en gång halvkloten stängs för att bilda en sfär, avlägsnas nästan all luft inuti och kraften på den yttre ytan pressar dem mycket mer än luften som verkar utåt, vilket gör det svårt för dem att separera.

Nettokraften som klämmer ihop de två hemisfärerna, fördelad över hela den bildade sfären, dvs. antar att vakuumet som uppnås inuti är cirka 10 % av uteluften, måste övervinna kraften som skiljer dem åt, den är i storleksordningen sju ton vikt.

Andra delen av frågan, varför är invånarna i Magdeburg så imponerade? Det har att göra med kunskapen om vätskor och deras beteende över tid. Vi befinner oss på XNUMX-talet, och en viktig del av vetenskapssamfundet trodde att det var omöjligt att skapa ett vakuum, "vakuumterror", som var orsaken till att vätskor rörde sig, vilket hindrade det från att hända.

Så genom att smutta på vätskan från glaset genom ett sugrör, och på så sätt ta bort en del av luften den innehåller, får den fasa som naturen känner när den är tom att vätskan stiger. I det historiska ögonblicket av att genomföra experiment övergav forskare som Torricelli denna teori och visade att trycket som utövades av atmosfären, luftens vikt, inte skräcken i vakuumet.

Förklaring av experimentet

För att förstå vad kejsar Ferdinand III bevittnade, måste vi komma ihåg att våra liv äger rum i ett stort hav av luft, och detta, som vilken vätska som helst, har massa, så en given volym luft har en vikt som kan utöva en kraft på den. han. Men dessa krafter verkar mer än som en hög med tegelstenar som placeras på våra huvuden. Saker och ting är lite mer komplicerade eftersom varje föremål som är nedsänkt i detta lufthav utsätts för en uppsättning krafter som tenderar att komprimera det, som verkar vid varje punkt på dess yta. Dessutom appliceras dessa krafter alltid vinkelrätt mot den aktuella ytan.

På samma sätt, om luft är innesluten i en behållare, kommer väggarna på den behållaren att uppleva en kraft som är normal mot dess yta vid varje punkt, vilket får den att expandera. För att förstå detta fenomen mer i detalj måste vi komma ihåg att luft består av ett stort antal molekyler, som du kan föreställa dig som mikroskopiska sfärer som rör sig slumpmässigt i alla riktningar, kraschar och studsar av allt i dess väg. Var och en av dessa små kollisioner producerar en liten kraft som, i kombination med de otaliga träffarna som sker nonstop varje sekund, kan skapa en hel del kraft. Nettoeffekten av denna konstanta molekylära stöt är en uppsättning punktkrafter som alltid är vinkelräta mot islagsytan.

Jag hoppas att du med denna information kan lära dig mer om Magdeburg-halvklotet och deras egenskaper.


Innehållet i artikeln följer våra principer om redaktionell etik. Klicka på för att rapportera ett fel här.

Bli först att kommentera

Lämna din kommentar

Din e-postadress kommer inte att publiceras.

*

*

  1. Ansvarig för uppgifterna: Miguel Ángel Gatón
  2. Syftet med uppgifterna: Kontrollera skräppost, kommentarhantering.
  3. Legitimering: Ditt samtycke
  4. Kommunikation av uppgifterna: Uppgifterna kommer inte att kommuniceras till tredje part förutom enligt laglig skyldighet.
  5. Datalagring: databas värd för Occentus Networks (EU)
  6. Rättigheter: När som helst kan du begränsa, återställa och radera din information.