马德保半球实验是如何证明大气压存在的

发布时间: 2023-05-11 08:00:14 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 87

“马德堡半球实验”能证明压强的存在的原因当时的马德堡市长奥托冯·格里克在神圣罗马帝国的雷根斯堡进行了一次科学实验,其目的是证明大...

马德保半球实验是如何证明大气压存在的

“马德堡半球实验”能证明压强的存在的原因

当时的马德堡市长奥托冯·格里克在神圣罗马帝国的雷根斯堡进行了一次科学实验,其目的是证明大气压的存在。这个实验也被称为马德堡半球实验,因为格里克的头衔。慕尼黑的德意志博物馆保存了当年进行实验的两个半球。马德堡半球实验证明存在压力的原因早先人们认为空气是无重量的,因此,空气中的压力不会产生压力。科学家托里·比利提出大气会产生压强,并且测定了大气压强的数值,这个数值被称为大气中的压强。大气压随高度增加而减小,这一点在四年后由加拿大气象局进行的一项研究中得到证实。为了证实大气压的存在,德国马德堡市长、学者奥托冯·格里克进行了一次实验,结果震惊了整个世界。他制作了两个直径37厘米的空心铜制半球。为了防止漏气,在两个半球的吻合处加上浸透蜡和松节油的皮圈实验时,用活栓将球上的空气通过活栓抽出来,然后让两队的马分别朝相反的方向各拉一只半球,结果用了八匹马也没有把这两个朝对方的半球分开。但是,当空气轻轻地转动进入球体时,两个半球就轻易地分开了。

马德堡半球实验是怎么回事?能证明什么呢?

有时,人们可以使用非常简单的工具来展示非凡的物理学。马德堡半球实验中,有一对铁质半球体,各附有一个把手,其中一侧有阀门,可以往外抽空气,这是一种大气压力威力展示的小比例模型。它们被称为马格德堡半球,直到现在它仍然是一个很好的演示工具。

奇怪的是,半球并不是以一个人的名字命名的,而是以一个地方命名的,那就是德国马格德堡。这些球体由德国科学家(兼马格德堡市长)奥托·冯·格里克(Otto von Guericke)于 1654 年设计并展示了他新发明的真空泵和大气压概念。它的原理很简单,当两个半球压在一起时,空气被从内部抽出,产生部分真空,以巨大的力量将两个半球密封在一起。

Guericke 于 1654 年首次为皇帝斐迪南三世展示了这种力量,他用到了30 匹马,将他们分为两队,每队 15 匹马,各拉着一个半球,竟然无法拉开!1656 年,他在家乡马格德堡进行了一场规模较小的表演,使用了八匹马,这一表演被科学家加斯帕·肖特 (Gaspar Schott) 画成了素描,记录在《机械液压气动》一书中。

那么这些球体是如何保持在一起呢,简单地说,就是大气压的作用!大气中的所有物体都在不断地受到空气分子四面八方的轰击,这种大气压力对我们来说是不明显的,因为我们的身体有一个内部压力,可以平衡它。当两个半球第一次放在一起时,它们内部的气压平衡了外部的气压,它们很容易就可以被拉开。然而,当从半球内部去除空气时,不再有向外推的力,外部大气压力占主导地位,将半球推到一起并防止它们分开。

马德堡半球实验中,有一对铁质半球体,各附有一个把手,其中一侧有阀门,可以往外抽空气,这是一种大气压力威力展示的小比例模型。它们被称为马格德堡半球,直到现在它仍然是一个很好的演示工具。
马德堡半球实验室将两个半球之内的空气抽掉,而两个半球却能够更好的挤压在一起。这个实验证明了大气压强的存在。
把有两把手的半球放在一起,然后将里面的空气抽干, 然后让两队不同的人马将这个球向不同的方向拉拽,是为了证明大气压。
有点马德堡他是个聪明。

著名的什么实验证明了大气压的存在

著名的马德堡半球实验证明了大气压的存在。

马德堡半球实验是一次验证大气压强存在的物理实验。通过这次实验,证明了大气压强的存在,是马德堡市长奥托冯格里克于1654年进行的实验。该实验当年使用的两个半球保存在慕尼黑的德意志博物馆中。

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。抽掉的空气越多,半球所受压力越大,两个半球越不容易分开。

实验原理:

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,又耐心地作着详尽的解释:“平时,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。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……”。

即抽气前,半球的外部压力等于其内部压力等于大气压。但抽气后,半球外部压力大于其内部压力,并且半球内部为真空。就好像大气压“压”住了两个半球。所以这两个半球必须用较大的力才能拉开。

为什么“马德堡半球实验”能证明压强的存在?

其实呀,当年马德保的半球试验只是一个验证试验。因为马德保的市长听说了别的国家叫一个叫做托里拆利的人做的实验证明了大气压的存在,他自己也重复了之后发现托里拆利是对的。为了把这个大气压存在的知识告诉给他的市民,他设计这样一个实验,很壮观。但这个实验本身是无法证明有大气压存在的。

原因是因为按照当时的观点,对于马德保半球实验可以有两种解释。一个是大气压存在,就是说里面是真空,外边是空气,然后空气对于球有压力,叫做大气压。还有一个,叫做“自然厌恶真空”理论,就是说真空就像是一种胶水,是这种看不见的胶水把两个球粘在一起的。马德保半球试验是无法区分这两种理论的,它只是一个向市民演示用的很壮观的实验。而在他之前的托里拆利实验才是真正区分了这两种理论,并且证明大气压的理论是正确的。
不会产生压强。1642年,科学家托里拆利提出大气会产生压强,并测定了大气压强的值。四年后,帕斯卡的研究表明,大气压随高度增加而减小。1654年5月8日,为了证实大气压的存在,德国马德堡市市长、学者奥托·冯·格里克做了一个实验,震动了世界。他做了两个直径37厘米的铜质空心半球,

为什么“马德堡半球实验”能证明大气压强的存在?

马德堡半球,亦作马格德堡半球,是1654年时,当时的马德堡市长奥托·冯·格里克于神圣罗马帝国的雷根斯堡(今德国雷根斯堡)进行的一项科学实验,目的是为了证明大气压的存在。而此实验也因格里克的职衔而被称为“马德堡半球”实验。



1654年,马德堡市长奥托·冯·格里克听到托里拆利的事,又听说还有许多人不相信大气压强;还听到有少数人在嘲笑托里拆利。因此,虽然远离意大利的格里克在德国,但他很为托里拆利抱不平。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,约37厘米,并请来一大队人马,在市郊做起“大型实验”。

  一大批人围在实验场上,熙熙攘攘十分热闹。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!”

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,准备着第二次实验。格里克再一挥手,16匹大马,使劲拉,八个马夫在声吆喊,挥鞭催马……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,大气压强是大得这样厉害!这么惊人!……” 

当年的进行实验的两个半球仍保存在慕尼黑的德意志博物馆中。现实也有供教学用途的仿制品,用作示范气压的原理,它们的体积也比当年的半球小得多,把半球的空间抽真空,不需再用十多匹马,有的只需四个人便可拉开。

马德堡半球实验证明:大气压强是存在的,并且十分强大。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。抽掉的空气越多,半球所受压力越大,两个半球越不容易分开。

马德堡半球实验:目的是证明大气压强存在并且很大

实验中,将两个半球内的空气抽掉,使球内的空气减少,球内气压降低。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。抽掉的空气越多,半球所受压力越大,两个半球越不容易分开。
抽掉的空气越多,半球所受压力越大,两个半球越不容易分开
在实验时通过活栓用抽气机抽出球里的空气,然后让两队马分别往相反的方向各拉一个半球, 结果用了八匹马也没有把两个半球分开。但轻轻地一转动活栓,空气就进入球里,两个半球就轻而易举地分开了,这就是马德堡半球实验
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