8 Mayıs 1654'te Almanya'nın Magdeburg şehrinde, İmparator III. Zamana ait birkaç oyma bu olayı yansıtmaktadır. hakkında magdeburg yarım küreler. Deney, yaklaşık 50 santimetre çapında iki metal yarım küreyi basit temasla birleştirerek sızdırmaz bir küre oluşturmaya ve tesadüfen kendi icadı olan bir vakum pompasıyla küreden hava pompalamaya çalışmaktan oluşuyordu. Metal yarım küre veya yarım kürelerin sızdırmazlığını kolaylaştırmak için temas yüzeyleri arasına bir deri halka yerleştirilir. Her yarım küre, içinden bir ipin veya zincirin geçirilebildiği ve böylece zıt taraflara çekilebilmesi için birkaç halkaya sahiptir.
Bu yazıda size Magdeburg yarım küre deneyi ve önemi hakkında bilmeniz gereken her şeyi anlatacağız.
Magdeburg Yarımküreler
Vakum ve atmosferik basıncın varlığını göstermek için tasarlanmış bir cihazdır. İçi boş iki yarım küreden oluşur ve bunlar birbirine bağlıysa ve içerideki hava çekilirse, bir iç boşluk yaratılacaktır. Bu koşullar altında atmosfer, dış yüzeye baskı uygulayarak enkazın ayrılmasını çok zorlaştırır. Aslında bunların çok güçlü olması gerekiyordu, çünkü iç kısım bir kez boşaltıldığında, atmosferik basınçta onları patlatabilecekti.
Adını Alman şehri Magdeburg'dan alan bu yarım küreler, 1654'te garip bir deney yapmak için kullanıldılar. Kentin belediye başkanı ve profesyonel fizikçi Otto von Guericke, Brandenburglu Seçmen Frederick William ve Regensburg Parlamentosu üyelerinin huzurunda, iki metal yarıkürede vakumlama çalışması yaptı.
Deney
Onları ayırmaya çalışırken, bir yarıküreyi bir grup ata ve diğerini eşit sayıda ata bağladı, ama zıt yönlerde. Sayısız denemeden sonra ve katılanları şaşırtarak, kürenin iki yarısını ayırmak imkansızdı. Etki, iki tahliye pistonunu alta yerleştirip birbirine bastırdığımızda elde ettiğimize benzer. Bir boşluk eksiktir, ancak onları ayırmak çok fazla güç gerektirir.
Seyirciler, farklı insan gruplarının tüm güçleriyle yana doğru çekildiklerini ve yarım küreleri ayırmayı başaramadıklarını görünce şaşırdılar. Ayrıca başlangıçta her biri 16 attan oluşan iki gruba ayrılan 8 atla ayrılamadılar. Sıkı çalışmadan sonra, amaçlarına ulaştılar ve büyük bir heyecan yarattılar. Açmak için çok çaba gerektiren küreleri oluşturan yarım küreler, havanın kürelerin içine yeniden girmesine izin verilerek zahmetsizce ayrılabilirdi.
2005 yılında Granada'da 16 atla yapılan bir deneyde, yarım küreler ayrılamadı. XNUMX. yüzyılın Von Guericke pompalarıyla elde edilen vakumun, modern vakum pompalarımızla elde edilenden daha düşük olduğunu unutmayın.
Magdeburg'un yarım kürelerini ayırmak neden zor?
Sorunun ilk kısmı, bu noktada, iyi bir fizik anlayışına sahip herhangi bir lise öğrencisi için cevaplaması kolaydır. Dünya yüzeyindeki her şey, her yöne yüzeyine normal olan kuvvetlere tabi, ağır bir hava denizindedir. Aynı şekilde, yarım küre tarafından içten dışa ve dıştan içeri alınır. Yarım küreler bir kez küre oluşturacak şekilde kapatılırsa, içerideki havanın hemen hemen tamamı çıkarılır ve dış yüzeydeki kuvvet, dışa doğru hareket eden havadan çok daha fazla bastırır ve ayrılmalarını zorlaştırır.
Oluşan küre boyunca dağılmış iki yarım küreyi sıkıştıran net kuvvet, yani, içeride elde edilen vakumun dışarıdaki havanın yaklaşık %10'u olduğunu varsayarsak, onları ayıran kuvveti yenmesi gerekir, yedi ton ağırlığındadır.
Sorunun ikinci kısmı, Magdeburg sakinleri neden bu kadar etkilendi? Sıvıların bilgisi ve zaman içindeki davranışları ile ilgilidir. XNUMX. yüzyıldayız ve bilim camiasının önemli bir kısmı, sıvıların hareketinin nedeni olan ve olmasını engelleyen bir boşluk, "vakum terörü" yaratmanın imkansız olduğuna inanıyordu.
Böylece bardağın içindeki sıvıyı bir kamışla yudumlayarak içindeki havanın bir kısmını alarak doğanın boşaldığında hissettiği dehşet sıvının yükselmesine neden olur. Deneyler yapmanın tarihi anında, Torricelli gibi bilim adamları bu teoriyi terk ettiler ve atmosferin uyguladığı basıncın, havanın ağırlığını, boşluğun dehşetini değil gösterdiler.
Deneyin açıklaması
İmparator III. o. Ancak bu kuvvetler, başımıza yerleştirilmiş bir tuğla yığını gibi hareket etmekten çok daha fazlasıdır. işler biraz daha karışık çünkü bu hava denizine daldırılan her nesne, onu sıkıştırma eğiliminde olan bir dizi kuvvete maruz kalır., yüzeyindeki her noktada hareket eder. Ayrıca, bu kuvvetler her zaman söz konusu yüzeye dik olarak uygulanır.
Aynı şekilde, bir kabın içinde hava varsa, o kabın duvarları her noktada yüzeyine normal bir kuvvet uygulayarak kabın genişlemesine neden olur. Bu fenomeni daha detaylı anlamak için havanın çok sayıda molekülden oluştuğunu hatırlamalıyız. her yöne rastgele hareket eden mikroskobik küreler olarak hayal edebileceğiniz, yolundaki her şeyi çarpıyor ve sekiyor. Bu küçük çarpışmaların her biri, her saniye durmadan gerçekleşen sayısız vuruşla birleştiğinde oldukça büyük bir kuvvet oluşturabilen küçük bir kuvvet üretir. Bu sabit moleküler etkinin net etkisi, darbe yüzeyine her zaman dik olan bir dizi nokta kuvvetidir.
Umarım bu bilgilerle Magdeburg yarım küreleri ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.