证明了大气压强的存在
1654年5月8日,德国马德堡市市长奥托·格里克,把两个直径30多厘米的空心铜半球紧贴在一起,用抽气机抽出球内的空气,然后用两队马向相反的方向拉两个半球最终用16匹马才将它们拉开,当马用尽了全力把两个半球最后拉开的时候,还发出了很大的响声这就是著名的马德堡半球实验
在实验中,将两个半球内的空气抽掉,使球内的空气粒子的数量减少,下降球外的大气便把两个半球紧压在一起,因此就不容易分开了抽掉越多,压力越大
马德堡半球实验证明:大气压强是存在,大气压力是非常强大的
1654年的一天,天空晴朗。人们集中在马德堡市的中心广场。消息早已传出,市长要展示马与大气压的比赛。
学者、百姓、贵族、还有德皇腓迪南二世。盖里格和助手们把两个精心制作的直径为50厘米的铜球壳抬上来,垫上橡皮圈,涂上油脂和在一起,两个半球吻合地扣好了,油脂是为了使球不透气。
盖里格在解释,说球中是空气,如果直接来人,一拉就开,因为球内球外的大气压力平衡,而一旦把球抽成真空,外界的大气压会作用在球的表面,把球压住。这时谁要是再想把球分开,就相当于和大气压比赛。
盖里格用自制的抽气机把半球内的空气抽了出去,球内形成真空了,气嘴拧紧后,两个半球严丝合缝。
工作准备完毕,盖里格令马夫牵来8匹大马,观众们备感惊奇,很多人表示不相信。一会儿,球的两边各拴上4匹马,这样8匹马分成两组,向相反的方向拉。马夫用皮鞭猛抽马匹,8匹高头大马猛力向前,结果铜球纹丝未动。
人群沸腾了,议论纷纷,人们被这饶有趣味的场面吸引住了。盖里格又命令马夫一边增加四匹马,16匹马猛拉之下,只听到一声巨响,广场上如同起了一个炸雷,两个半球被拉开了,在那一瞬间,外面的空气以极快的速度冲进球内,引起爆裂。
马德堡半球实验使大气压的观念深入人心。是物理学史上著名的实验,人们为了纪念这次实验,把两个铜球命名为马德堡半球。
马德堡半球实验
把两个班求合在一起,中间的空气抽空,在两边用十几匹马才拉得开,证明了大气压力的存在
在17世纪那个时候,德国有一个热爱科学的市长,名叫格里克.他是个博学多才的军人,从小就喜欢听听伽利略的故事;爱好读书,爱好科学;一直读到莱比锡大学.1621年又到耶拿大学攻读法律;1623年,再到莱顿大学钻研数学和力学.他读了三所大学,知识面很广,上知天文,下识地理;什么数理、法律、哲学工程等等,无所不知,无所不通.因此,他能在军旅中过活;又可在政界中立足;更能在科学界发言.他是1631年入伍,在军队中担任军械工程师,工作很出色.后来,投身政界,1646年当选为马德堡市市长.无论在军旅中,还是在市府内,都没停止科学探索.
1654年,他听到托里拆利的事儿,又听说还有许多人不相信大气压;还听到有少数人在嘲笑托里拆利;再听说双方争论得很激烈,互不相让,针锋相对.因此,格里克虽在远离意大利的德国,但很抱不平,义愤填膺.
他匆匆忙忙找来玻璃管子和水银,重新做托里拆利这个实验,断定这个实验是准确无误的;再将一个密封完好的木桶中的空气抽走,木桶就“砰!”的一声被大气“压”碎了!
有一天,他和助手做成两个半球,直径14英寸,即30多厘米,并请来一大队人马,在市郊做起“大型实验”.
这年5月8日的这一天,美丽的马德堡市风和日丽,晴空万里,十分爽朗,一大批人围在实验场上,熙熙嚷嚷十分热闹.有的说这样,有的说那样;有的支持格里克,希望实验成功;有的断言实验会失败;人们在议论着,在争论着;在预言着;还有的人一边在大街小巷里往实验场跑,一边高声大叫:
“市长演马戏了!市长演马戏了—”
格里克和助手当众把这个黄铜的半球壳中间垫上橡皮圈;再把两个半球壳灌满水后合在一起;然后把水全部抽出,使球内形成真空;最后,把气嘴上的龙头拧紧封闭.这时,周围的大气把两个半球紧紧地压在一起.
格里克一挥手,四个马夫牵来八匹高头大马,在球的两边各拴四匹.格里克一声令下,四个马夫扬鞭催马、背道而拉!好像在“拔河”似的.
“加油!加油!”实验场上黑压压的人群一边整齐地喊着,一边打着拍子.
4个马夫,8匹大马,都搞得浑身是汗.但是,铜球仍是原封不动.格里克只好摇摇手暂停一下.
然后,左右两队,人马倍增.马夫们喝了些开水,擦擦头额上的汗水,又在准备着第二次表现.
格里克再一挥手,实验场上更是热闹非常.16匹大马,死劲抗拉,八个马夫在大声吆喊,挥鞭催马……
实验的上的人群,更是伸长脖子,一个劲儿地看着,不时地发出“哗!哗!”的响声.
突然,“啪!”的一声巨响,铜球分开成原来的两半,格里克举起这两个重重的半球自豪地向大家高声宣告:
“先生们!女士们!市民们!你们该相信了吧!大气压是有的,大气压力是大得这样厉害!这么惊人!……”
实验结束后,仍有些人不理解这两个半球为什么拉不开,七嘴八舌地问他,他又耐心地作着详尽的解释:“平时,我们将两个半球紧密合拢,无须用力,就会分开.这是因为球内球外都有大气压力的作用;相互抵消平衡了.好像没有大气作用似的.今天,我把它抽成真空后,球内没有向外的大气压力了,只有球外大气紧紧地压住这两个半球……”.
通过这次“大型实验”,人们都终于相信有真空;有大气;大气有压力;大气压很惊人,但是,为了这次实验,格里克市长竟花费了4千英镑.
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效果和地面上差不多的。
马德堡半球实验主要是验证大气压的存在的,在空间站中,因为要提供人类生活所必须的氧气,所以空间站中的气压和地球表面是差不多的,按道理说连气体的组成比例也应该和地球表面大气一致,所以大气压依然存在,所以马德堡半球还是需要很大的力才能被拉开。
如果在太空高度真空的环境中进行这个实验的话,因为没有大气压的存在,所以马德堡半球只需轻轻一拉,就会被打开,根本就不需要那么多马。
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