ซีกโลกมักเดบูร์ก

กองทัพอากาศ

เมื่อวันที่ 8 พฤษภาคม ค.ศ. 1654 ในเมืองมักเดบูร์กของเยอรมนี จักรพรรดิเฟอร์ดินานด์ที่ XNUMX และผู้ติดตามของเขาได้สาธิตการทดลองอันน่าทึ่งซึ่งออกแบบและดำเนินการโดยนายกเทศมนตรีของเมือง ฟอน กลิค นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน งานแกะสลักหลายชิ้นในสมัยนั้นสะท้อนถึงเหตุการณ์นี้ มันเป็นเรื่องของ ซีกโลกมักเดบูร์ก. การทดลองประกอบด้วยการพยายามแยกซีกโลหะสองซีกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 50 เซนติเมตร เชื่อมต่อกันด้วยการสัมผัสง่ายๆ เพื่อสร้างทรงกลมที่ปิดสนิท และบังเอิญปั๊มอากาศออกจากทรงกลมด้วยปั๊มสุญญากาศที่เขาประดิษฐ์ขึ้นเอง เพื่ออำนวยความสะดวกในการปิดผนึกของซีกโลกโลหะหรือซีกโลก วงแหวนหนังจะถูกวางไว้ระหว่างพื้นผิวสัมผัส ซีกโลกแต่ละซีกมีห่วงหลายอันที่เชือกหรือโซ่ลากผ่านได้ เพื่อให้สามารถดึงไปด้านตรงข้ามได้

ในบทความนี้เราจะบอกคุณทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับการทดลองในซีกโลกของ Magdeburg และความสำคัญของการทดลอง

ซีกโลกมักเดบูร์ก

รูปปั้นทดลอง

เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อแสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของสุญญากาศและความดันบรรยากาศ ประกอบด้วยซีกโลกกลวงสองซีก และถ้าเชื่อมต่อกันและอากาศภายในถูกดึงออกมา สูญญากาศภายในจะถูกสร้างขึ้น ภายใต้สภาวะเหล่านี้ บรรยากาศจะกดดันพื้นผิวด้านนอก ทำให้ยากต่อการแยกขยะ อันที่จริง สิ่งเหล่านี้ต้องแข็งแกร่งมาก เพราะเมื่ออพยพภายในแล้ว มันจะสามารถระเบิดพวกมันที่ความดันบรรยากาศ

ซีกโลกเหล่านี้ตั้งชื่อตามเมืองมักเดบูร์กของเยอรมนี พวกมันถูกใช้เพื่อทำการทดลองแปลก ๆ ในปี ค.ศ. 1654 Otto von Guericke นายกเทศมนตรีของเมืองและนักฟิสิกส์มืออาชีพ ต่อหน้าผู้มีสิทธิเลือกตั้ง Frederick William แห่ง Brandenburg และสมาชิกรัฐสภา Regensburg ได้ฝึกดูดฝุ่นบนโลหะสองซีก

Experimento

พิพิธภัณฑ์ซีกโลกมักเดบูร์ก

ในความพยายามที่จะแยกพวกเขาออกจากกัน ผูกซีกโลกหนึ่งกับม้ากลุ่มหนึ่ง และอีกซีกหนึ่งผูกไว้กับม้าจำนวนเท่ากันแต่ในทิศทางตรงกันข้าม หลังจากพยายามหลายครั้งและสร้างความประหลาดใจให้กับผู้เข้าร่วม เป็นไปไม่ได้ที่จะแยกทรงกลมทั้งสองส่วนออกจากกัน เอฟเฟกต์จะคล้ายกับสิ่งที่เราได้รับเมื่อเราวางลูกสูบระบายน้ำสองตัวที่ด้านล่างแล้วกดเข้าหากัน สูญญากาศไม่สมบูรณ์ แต่ต้องใช้แรงมากในการแยกมันออกจากกัน

ผู้ชมต่างประหลาดใจเมื่อเห็นผู้ชายกลุ่มต่างๆ ดึงออกด้านข้างด้วยสุดกำลังและไม่สามารถแยกซีกโลกออกได้ ในตอนแรกพวกเขาไม่สามารถแยกจากกันด้วยม้า 16 ตัว แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม กลุ่มละ 8 ม้า หลังจากทำงานหนัก พวกเขาบรรลุเป้าหมายและทำให้เกิดความปั่นป่วน ซีกโลกที่ประกอบเป็นทรงกลมซึ่งต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการเปิด สามารถแยกออกจากกันได้อย่างง่ายดายโดยปล่อยให้อากาศกลับเข้าสู่ภายในของทรงกลมอีกครั้ง

ในการทดลองปี 2005 กับม้า 16 ตัวในกรานาดา ซีกโลกไม่สามารถแยกออกจากกันได้. โปรดทราบว่าสูญญากาศที่ปั๊ม Von Guericke ทำได้ในศตวรรษที่ XNUMX นั้นต่ำกว่าปั๊มสุญญากาศสมัยใหม่ของเรา

เหตุใดการแยกซีกโลกของมักเดบูร์กจึงเป็นเรื่องยาก

ซีกโลกมักเดบูร์ก

คำถามส่วนแรก ณ จุดนี้เป็นเรื่องง่ายสำหรับนักเรียนมัธยมปลายที่มีความเข้าใจในวิชาฟิสิกส์ที่จะตอบ ทุกสิ่งบนพื้นผิวโลกอยู่ในทะเลที่มีอากาศหนัก อยู่ภายใต้แรงปกติสู่พื้นผิวโลกในทุกทิศทาง ในทางเดียวกัน, ได้รับจากซีกโลกทั้งภายในและภายนอกใน. หากซีกโลกถูกปิดจนเกิดเป็นทรงกลม อากาศภายในเกือบทั้งหมดจะถูกลบออก และแรงที่พื้นผิวด้านนอกกดพวกเขามากกว่าอากาศที่กระทำต่อภายนอก ทำให้ยากต่อการแยกออกจากกัน

แรงตาข่ายที่บีบซีกโลกทั้งสองกระจายไปทั่วทรงกลมที่ก่อตัวขึ้น กล่าวคือ สมมติว่าสุญญากาศที่ทำได้ภายในนั้นประมาณ 10% ของอากาศภายนอก ต้องเอาชนะแรงที่แยกจากกัน มันคือคำสั่งของน้ำหนักเจ็ดตัน

ส่วนที่สองของคำถาม เหตุใดชาวมักเดบูร์กจึงประทับใจมาก เกี่ยวข้องกับความรู้ของของไหลและพฤติกรรมเมื่อเวลาผ่านไป เราอยู่ในศตวรรษที่ XNUMX และส่วนสำคัญของชุมชนวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างสุญญากาศ "ความหวาดกลัวสูญญากาศ" ซึ่งเป็นสาเหตุของการเคลื่อนที่ของของเหลว ป้องกันไม่ให้มันเกิดขึ้น

ดังนั้น การจิบของเหลวจากแก้วผ่านหลอดจึงทำให้อากาศบางส่วนหายไป ความน่าสะพรึงกลัวที่ธรรมชาติรู้สึกเมื่อมันว่างเปล่าทำให้ของเหลวลอยขึ้น ในช่วงเวลาแห่งประวัติศาสตร์ของการทดลอง นักวิทยาศาสตร์อย่าง Torricelli ละทิ้งทฤษฎีนี้และแสดงให้เห็นว่าความดันที่กระทำโดยบรรยากาศ น้ำหนักของอากาศ ไม่ใช่ความน่ากลัวของสุญญากาศ

คำอธิบายของการทดลอง

เพื่อให้เข้าใจสิ่งที่จักรพรรดิเฟอร์ดินานด์ที่ XNUMX ได้เห็น เราต้องจำไว้ว่าชีวิตของเราเกิดขึ้นในมหาสมุทรอากาศอันกว้างใหญ่ และเช่นเดียวกับของเหลวใดๆ ก็ตามที่มีมวล ดังนั้นปริมาตรของอากาศที่กำหนดจึงมีน้ำหนักที่สามารถออกแรงกระทำได้ เขา. แต่พลังเหล่านี้กระทำมากกว่ากองอิฐที่วางอยู่บนหัวของเรา สิ่งต่าง ๆ ซับซ้อนขึ้นเล็กน้อย เพราะทุกวัตถุที่จมอยู่ในทะเลอากาศนี้ ล้วนอยู่ภายใต้ชุดของแรงที่มีแนวโน้มจะบีบอัดมันกระทำการที่ทุกจุดบนพื้นผิวของมัน นอกจากนี้ แรงเหล่านี้มักจะตั้งฉากกับพื้นผิวที่เป็นปัญหาเสมอ

ในทำนองเดียวกัน หากอากาศถูกปิดล้อมอยู่ในภาชนะ ผนังของภาชนะนั้นจะพบกับแรงที่กระทำต่อพื้นผิวของมันในทุกจุด ทำให้เกิดการขยายตัว เพื่อให้เข้าใจปรากฏการณ์นี้ในรายละเอียดมากขึ้น เราต้องจำไว้ว่าอากาศประกอบด้วยโมเลกุลจำนวนมาก ซึ่งคุณสามารถจินตนาการได้ว่าเป็นทรงกลมขนาดเล็กจิ๋วที่เคลื่อนที่แบบสุ่มในทุกทิศทาง พังทลายทุกสิ่งที่ขวางหน้า การชนกันเล็กๆ แต่ละครั้งทำให้เกิดแรงเล็กๆ ซึ่งเมื่อรวมกับการชนจำนวนนับไม่ถ้วนที่เกิดขึ้นไม่หยุดทุกวินาที ก็สามารถสร้างแรงได้ไม่น้อย ผลกระทบสุทธิของการกระแทกระดับโมเลกุลคงที่นี้คือชุดของแรงจุดที่ตั้งฉากกับพื้นผิวการกระแทกเสมอ

ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับซีกโลกมักเดบูร์กและลักษณะของพวกมัน


เป็นคนแรกที่จะแสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็นของคุณ

อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมายด้วย *

*

*

  1. ผู้รับผิดชอบข้อมูล: Miguel ÁngelGatón
  2. วัตถุประสงค์ของข้อมูล: ควบคุมสแปมการจัดการความคิดเห็น
  3. ถูกต้องตามกฎหมาย: ความยินยอมของคุณ
  4. การสื่อสารข้อมูล: ข้อมูลจะไม่ถูกสื่อสารไปยังบุคคลที่สามยกเว้นตามข้อผูกพันทางกฎหมาย
  5. การจัดเก็บข้อมูล: ฐานข้อมูลที่โฮสต์โดย Occentus Networks (EU)
  6. สิทธิ์: คุณสามารถ จำกัด กู้คืนและลบข้อมูลของคุณได้ตลอดเวลา