Noong Mayo 8, 1654, sa lungsod ng Magdeburg ng Alemanya, ipinakita ni Emperor Ferdinand III at ng kanyang kasama ang isang kamangha-manghang eksperimento na idinisenyo at isinagawa ng alkalde ng lungsod, ang Aleman na siyentipikong si von Glick. Ang ilang mga ukit mula sa oras ay sumasalamin sa kaganapang ito. Ito ay tungkol sa magdeburg hemispheres. Ang eksperimento ay binubuo ng pagsubok na paghiwalayin ang dalawang metal na hemisphere na humigit-kumulang 50 sentimetro ang diyametro, na pinagdugtong ng simpleng pagdikit, upang bumuo ng isang selyadong globo, at hindi sinasadya, mag-bomba ng hangin palabas ng globo gamit ang isang vacuum pump ng kanyang sariling imbensyon. Upang mapadali ang sealing ng metal hemisphere o hemispheres, isang leather ring ang inilalagay sa pagitan ng contact surface. Ang bawat hemisphere ay may ilang mga loop kung saan maaaring dumaan ang isang lubid o kadena upang ito ay mahila sa magkabilang panig.
Sa artikulong ito, sasabihin namin sa iyo ang lahat ng kailangan mong malaman tungkol sa eksperimento sa Magdeburg hemispheres at ang kahalagahan nito.
Magdeburg Hemispheres
Ito ay isang aparato na idinisenyo upang ipakita ang pagkakaroon ng vacuum at atmospheric pressure. Binubuo ito ng dalawang guwang na hemisphere, at kung sila ay konektado sa isa't isa at ang hangin sa loob ay iginuhit, lilikha ng panloob na vacuum. Sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang atmospera ay nagdudulot ng presyon sa panlabas na ibabaw, na ginagawang napakahirap na paghiwalayin ang mga labi. Sa katunayan, ang mga ito ay dapat na napakalakas, dahil sa sandaling ang interior ay inilikas, ito ay may kakayahang sumabog sa kanila sa atmospheric pressure.
Ang mga hemisphere na ito, na pinangalanan sa Aleman na lungsod ng Magdeburg, sila ay ginamit upang magsagawa ng kakaibang eksperimento noong 1654. Si Otto von Guericke, alkalde ng lungsod at propesyonal na physicist, sa presensya ni Elector Frederick William ng Brandenburg at mga miyembro ng Regensburg Parliament, ay nagsagawa ng vacuuming sa dalawang metal hemispheres.
Eksperimento
Sa pagtatangkang paghiwalayin sila, itinali ang isang hemisphere sa isang pangkat ng mga kabayo at ang isa pa sa pantay na bilang ng mga kabayo, ngunit sa magkasalungat na direksyon. Pagkatapos ng maraming pagtatangka at sa sorpresa ng mga dumalo, imposibleng paghiwalayin ang dalawang hati ng globo. Ang epekto ay katulad ng kung ano ang nakakamit natin kapag naglagay tayo ng dalawang drain plunger sa ibaba at idiniin ang mga ito sa isa't isa. Ang isang vacuum ay hindi kumpleto, ngunit nangangailangan ng maraming puwersa upang paghiwalayin ang mga ito.
Namangha ang mga manonood nang makita ang iba't ibang grupo ng mga lalaki na humihila ng patagilid nang buong lakas at nabigong paghiwalayin ang mga hemisphere. Hindi rin sila maaaring paghiwalayin sa simula ng 16 na kabayo, nahahati sa dalawang grupo ng 8 kabayo bawat isa. Pagkatapos ng pagsusumikap, nakamit nila ang kanilang layunin at nagdulot ng matinding kaguluhan. Ang mga hemisphere na bumubuo sa mga sphere, na nangangailangan ng maraming pagsisikap upang buksan, ay maaaring ihiwalay nang walang kahirap-hirap sa pamamagitan lamang ng pagpapahintulot sa hangin na muling pumasok sa loob ng mga sphere.
Sa isang eksperimento noong 2005 sa 16 na kabayo sa Granada, hemispheres ay hindi maaaring paghiwalayin. Tandaan na ang vacuum na natamo ng Von Guericke pump noong ika-XNUMX siglo ay mas mababa kaysa sa natamo ng ating mga modernong vacuum pump.
Bakit mahirap paghiwalayin ang hemispheres ng Magdeburg
Ang unang bahagi ng tanong, sa puntong ito, ay madaling sagutin ng sinumang mag-aaral sa high school na may mahusay na pag-unawa sa pisika. Lahat ng nasa ibabaw ng Earth ay nasa dagat ng mabigat na hangin, napapailalim sa mga puwersang normal sa ibabaw nito sa lahat ng direksyon. Sa parehong paraan, ay tinatanggap ng hemisphere, inside out at outside in. Kung sa sandaling ang mga hemisphere ay sarado upang bumuo ng isang globo, halos lahat ng hangin sa loob ay aalisin at ang puwersa sa panlabas na ibabaw ay mas pinipilit ang mga ito kaysa sa hangin na kumikilos palabas, na nagpapahirap sa kanila na maghiwalay.
Ang netong puwersa na pumipiga sa dalawang hemisphere, na ipinamahagi sa buong nabuong globo, iyon ay, sa pag-aakalang ang vacuum na natamo sa loob ay humigit-kumulang 10% ng hangin sa labas, dapat pagtagumpayan ang puwersa na naghihiwalay sa kanila, ito ay nasa pagkakasunud-sunod ng pitong toneladang timbang.
Ikalawang bahagi ng tanong, bakit hangang-hanga ang mga residente ng Magdeburg? Ito ay may kinalaman sa kaalaman ng mga likido at ang kanilang pag-uugali sa paglipas ng panahon. Tayo ay nasa ika-XNUMX siglo, at isang mahalagang bahagi ng komunidad ng siyentipiko ang naniniwala na imposibleng lumikha ng isang vacuum, ang "vacuum terror", na siyang sanhi ng paggalaw ng mga likido, na pumipigil dito na mangyari.
Kaya, sa pamamagitan ng paghigop ng likido mula sa baso sa pamamagitan ng isang dayami, sa gayon ay inaalis ang ilang hangin na nilalaman nito, ang katakutan na nadarama ng kalikasan kapag ito ay walang laman ay nagiging sanhi ng pagtaas ng likido. Sa makasaysayang sandali ng pagsasagawa ng mga eksperimento, tinalikuran ng mga siyentipiko tulad ni Torricelli ang teoryang ito at ipinakita na ang presyur na ibinibigay ng atmospera, ang bigat ng hangin, hindi ang katakutan ng vacuum.
Paliwanag ng eksperimento
Upang maunawaan kung ano ang nasaksihan ni Emperor Ferdinand III, dapat nating tandaan na ang ating buhay ay nagaganap sa isang malawak na karagatan ng hangin, at ito, tulad ng anumang likido, ay may masa, kaya ang isang binigay na dami ng hangin ay may bigat na may kakayahang magbigay ng puwersa dito. siya. Ngunit ang mga puwersang ito ay kumikilos nang higit pa sa isang tumpok ng mga laryo na inilagay sa ating mga ulo. Ang mga bagay ay medyo mas kumplikado dahil ang bawat bagay na nakalubog sa dagat ng hangin na ito ay napapailalim sa isang hanay ng mga puwersa na may posibilidad na i-compress ito, kumikilos sa bawat punto sa ibabaw nito. Higit pa rito, ang mga puwersang ito ay palaging inilalapat patayo sa ibabaw na pinag-uusapan.
Gayundin, kung ang hangin ay nakapaloob sa isang lalagyan, ang mga dingding ng lalagyan na iyon ay makakaranas ng puwersa na normal sa ibabaw nito sa bawat punto, na nagiging sanhi ng paglawak nito. Upang maunawaan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito nang mas detalyado, dapat nating tandaan na ang hangin ay binubuo ng isang malaking bilang ng mga molekula, na maaari mong isipin bilang mga mikroskopikong sphere na random na gumagalaw sa lahat ng direksyon, bumagsak at tumatalbog sa lahat ng bagay sa landas nito. Ang bawat isa sa mga maliliit na banggaan na ito ay gumagawa ng isang maliit na puwersa na, kasama ang hindi mabilang na mga hit na nangyayari nang walang tigil bawat segundo, ay maaaring lumikha ng kaunting puwersa. Ang netong epekto ng patuloy na epekto ng molekular na ito ay isang hanay ng mga puwersa ng punto na palaging patayo sa ibabaw ng epekto.
Umaasa ako na sa impormasyong ito maaari kang matuto nang higit pa tungkol sa Magdeburg hemispheres at ang kanilang mga katangian.