Магдебургские полушария

Эффект давления воздуха впечатляюще продемонстрирован на магдебургских полушариях (гравюра из основной работы Отто фон Герике Experimenta nova ... Magdeburgica )
Полушария Магдебурга в вертикальном расположении

С помощью своих магдебургских полушарий Отто фон Герике несколько раз эффектно демонстрировал на публике эффект давления воздуха . В 1654 году Герике показал различные вакуумные эксперименты в Рейхстаге в Регенсбурге . С 1656 г. он провел первые эксперименты с полушариями Магдебурга в Магдебурге. Затем он появлялся во многих местах со своими научно-популярными экспериментами, например, в Магдебурге в 1657 году и в 1663 году при дворе курфюрста Фридриха Вильгельма . Он указал на свое показательное испытание, на существование атмосферы Земли и легко опровергнул так называемый ужасный вакуум, как уже в 1643 году Евангелиста Торричелли с ртутным барометром уже в 1647 году и Блез Паскаль с другими экспериментами с барометрами, такими как пустота в пустоте. сделал бы.

Ход эксперимента

Герике поместил две полусферические оболочки из меди диаметром около 42 см так, чтобы они образовали шар. Кожаная полоска, пропитанная воском и скипидаром, служила уплотнением между сферическими оболочками . Затем он втянул воздух из полости, созданной таким образом, с помощью изобретенного им поршневого насоса через клапан . Давление воздуха , который теперь действовал только на мяче с внешней стороны, сжимали ее так сильно , что он не двигался , даже с 30 (в Регенсбурге, две команды по 15 каждый) или 16 (в Магдебурге, две команды из восьми) лошадей пусть больше разрывать. Полушария можно было снова разделить только после того, как окружающий воздух был впущен обратно в сферу через клапан.

Физические отношения

Фактически, внешнее давление воздуха сжимает магдебургские полушария вместе
а) полусферы, заполненные воздухом
б) безвоздушные полусферы
1. Ручка
2. герметичное уплотнение
3. Магдебургское полушарие
4. Давление воздуха
5. Вакуум

Сила, с которой внешнее давление воздуха прижимает полусферы друг к другу, составляет примерно 14 кН для шара с внутренним диаметром 42 см и внешним давлением воздуха 0,1 МПа. Он получается из площади круга, заключенного между уплотнительным кольцом, умноженного на разницу давления воздуха между внутренней частью сферы и окружающей средой. Значение 14 кН примерно соответствует весу легкового автомобиля средних размеров. Насколько хорош был вакуум, который мог создать воздушный насос Герике, неизвестно.

С точки зрения механики следует отметить, что эффективное тяговое усилие лошадей прикладывает только одна из двух команд. В историческом эксперименте эффективным было только тяговое усилие 15 или восьми лошадей. Другая команда служит только для того, чтобы прочно удерживать экспериментальную установку, чего можно было добиться, прикрепив одно из двух полушарий к фиксированной точке. Некоторые подозревают, что фон Герике намеренно организовал дополнительные усилия двух команд для более впечатляющего эксперимента. С другой стороны, 3-й закон Ньютона не был опубликован до 1687 года, поэтому вполне возможно, что механические отношения еще не были известны.

Демонстрационный эксперимент - замечательный пример серии экспериментов, демонстрирующих научные факты ( ужасный вакуум , постоянное огромное давление воздуха, actio = реакция ), которые обычно интуитивно не ожидаются из повседневного опыта и поэтому часто вызывают удивление.

Предложения полушария

Магдебургские полушария с воздушным насосом ( Немецкий музей )

Для своих демонстраций Отто фон Герике постепенно сделал несколько наборов полушарий:

Монумент

Мемориал на Ratswaageplatz в Магдебурге

15 июня 2002 г. в Магдебурге была открыта большая скульптура для эксперимента «Магдебургское полушарие». Мэр Лутц Трюмпер и Отто фон Герике (псевдоним Вольфганг Эммрих) представили большую скульптуру для эксперимента в Магдебургском полушарии на Ратсваагеплац в центре города . Ранее мэр получил акт дарения на произведение искусства, созданный скульптором Томасом Вирнихом , который также присутствовал, от Питера Трансфельда, генерального директора ÖHMI AG . ÖHMI AG была инициатором и заказчиком литой бронзовой скульптуры высотой пять и восемь метров, с которой по случаю 400-летия Отто фон Герике академические достижения бывшего мэра Магдебурга и ученого должны были быть заслуженный. 200 спонсоров и доноров внесли свой вклад в то, чтобы город Магдебург стал еще более известным как место проведения знаменитого эксперимента Герике с полушарием. Эксперимент с полушарием доступен в виде различных сувениров.

Имитационный эксперимент в Магдебурге (2015)

Сегодняшние демонстрации

Общество Отто фон Герике регулярно проводит эксперименты с полушариями публично и в музеях.

разнообразный

Почтовая марка ( ГДР, 1969)
  • Luftpumpentaler - это название памятного талера 1702 года, первой монеты с изображением попытки отделения полушарий Магдебурга.
  • Полушария являются мотивом как минимум двух немецких почтовых марок .
  • По случаю 400-летия Отто фон Герике в «году Герике» 2002 года стилизованные «Магдебургские полушария» были созданы в виде скульптур , раскрашенных различными мотивами, имеющими отношение к общественной жизни. Еще больше этих произведений искусства было добавлено к 1200-летию города в 2005 году.
  • Также есть пралине в форме знаменитых полушарий.
  • На этикетке джинсов Levi Strauss & Co. использована модификация эскиза Каспара Шотта , на котором изображены две лошади, пытающиеся порвать пару штанов.
  • Магдебургские полусферы установлены на фасаде Немецкого бюро по патентам и товарным знакам в Мюнхене как символ стремления к исследованиям.

литература

  • Х. Диттмар-Ильген: Почему лопаются мыльные пузыри , Hirzel-Verlag; Стр.16: Магдебургские полушария
  • Вальтер Басан : Тайна магдебургских полушарий , 1954 г.

веб ссылки

Commons : Magdeburg Hemispheres  - Коллекция изображений

Индивидуальные доказательства

  1. ^ Отчет о полушариях в Брауншвейге
  2. ↑ Журнал « Библиотека » : Послания из государственных библиотек Берлина и Мюнхена , 2016, выпуск 2, стр. 6
  3. ^ Библиотека журнала : Сообщения из государственных библиотек в Берлине и Мюнхене , 2016, выпуск 2, стр. 11
  4. ↑ ÖHMI AG. Проверено 4 февраля 2021 года .
  5. ↑ Эксперимент в Магдебургском полушарии - сайт памятника
  6. ↑ Демонстрации Магдебургских полушарий Общества Отто фон Герике ( Мементо от 29 сентября 2013 г. в Интернет-архиве )